Enunciado

Verifique a aplicabilidade do modelo de gás ideal

(a) para a água a 700°F (371,1°C) nas pressões de 1600 lbf/in2 e 160 lbf/in2.

(b) para o nitrogênio a – 20°C nas pressões de 75 bar e 1 bar.

Passo 1

Ooopa, beleza?

Vamos lá pra mais uma questão bem interessante de termodinâmica!

Passo 2

Água em 700   ° F e 1600   l b f / i n 2 das tabelas de vapor de água

v t a b e l a = 0,342   f t 3 / l b

Usando o modelo de gás ideal

v g á s   i d e a l = R T p = 1545 18,02 ⋅ 700 / 460 1600 ⋅ 144 = 0,4316

O erro é calculado

e r r o = 0,4316 - 0,342 0,342 ⋅ 100 = 26,19 %

O erro usando o modelo de gás ideal é grande, então não é aceitável.

Passo 3

Água em 700   ° F e 160   l b f / i n 2 das tabelas de vapor de água

v t a b e l a = 4,243   f t 3 / l b

Usando o modelo de gás ideal

v g á s   i d e a l = R T p = 1545 18,02 ⋅ 700 / 460 160 ⋅ 144 = 4,316

O erro é calculado

e r r o = 4 , 316 - 4,243 4,243 ⋅ 100 = 1,72 %

O erro usando o modelo de gás ideal não é grande, então é aceitável.

Passo 4

b) Dióxido de carbono com T = 865   K e 75   b a r , temos que

T R = T T c = 865 304 = 2,845

p R = p p c = 75 73,9 = 1,0418

Dos dados de compressibilidade, temos que

Z ≈ 1

Com isso, o modelo de gás ideal é aceitável.

Passo 5

b) Dióxido de carbono com T = 865   K e 3   b a r , temos que

T R = T T c = 865 304 = 2,845

p R = p p c = 3 73,9 = 0,0405

Dos dados de compressibilidade, temos que

Z ≈ 1

Com isso, o modelo de gás ideal é aceitável.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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