Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 88
Um tanque rígido, com volume interno de , contém de acetileno a . Estime a temperatura no acetileno utilizando o diagrama de compressibilidade generalizado. Observe que é necessário um procedimento de tentativa e erro para resolver esse problema.
Passo 1
Vamos lá pessoal! Esta aqui vai ser tranquila.
Para utilizarmos o diagrama de compressibilidade generalizado precisamos da pressão reduzida e da temperatura reduzida, para auxiliarmos na escolha dos nossos fatores de compressibilidade que resultará na nossa temperatura desejada.
Vamos ter que determinar a temperatura por meio do cálculo do volume conforme vamos encontrando no diagrama.
Passo 2
Para determinar o que foi dito no passo 1, vamos começar com o volume do nosso estado.
Dividir o volume do recipiente pelo volume específico resulta na massa contida, isolando o volume específico temos o que desejamos.
Utilizando a tabela vamos encontrar a pressão crítica e temperatura crítica do acetileno.
Utilizando a tabela temos a constante do nosso gás:
Passo 3
Constante em mãos agora vem à parte do erro que o enunciado fala.
Como Z é uma função do estado Fig. D.1 e, portanto, , temos que determinar por tentativa e erro.
Para cada vamos chutar qual aquele que chegaria mais próximo do que calculamos inicialmente. Assim chegaremos a uma temperatura aproximada.
Aplicando a fórmula do gás real:
Passo 4
Utilizando a pressão reduzida para olhar no diagrama de :
Utilizando no diagrama de fases da figura , página 563, encontramos:
Calculando o volume para estas variáveis:
Comparando com o volume calculando inicial note que ele é muito pequeno, vamos chutar um valor um pouco maior de .
Passo 5
Para e . Aplicando na fórmula, temos:
Perto o suficiente, olhando no diagrama tem algo aproximado como