Lista de Exercícios Resolvidos - Equações de Estado Termodinâmica

LISTA DE EXERCÍCIOS EQUAÇÕES DE ESTADO Fonte Smith J M Van Ness H C Abbott M M Introdução à termodinâmica da engenharia química Tradução da 7ª edição americana LTC 2007 332 adaptado Calcule Z e v para o etileno a 25ºC e 12 bar com as seguintes equações a A equação do tipo viral truncada no terceiro termo com os seguintes valores experimentais dos coeficientes de tipo viral B 140 cm3mol e C 7200 cm6mol2 b A Equação de RedlichKwong c A Equação de SoaveRedlichKwong d A Equação de PengRobinson Respostas a v 1919 cm3mol Z 0929 b v 19165 cm3mol Z 0928 c v 1918 cm3mol Z 0928 d v 19006 cm3mol Z 092 335 Calcule Z e v para o vapor dágua a 250ºC e 1800 kPa das seguintes formas a Com a equação do tipo virial truncada com B 1525 cm3mol e C 5800 cm6mol2 b Na tabela de vapor Apêndice F Resposta a v 2250 cm3mol Z 0931 b v 2252 cm3mol 338 Calcule o volume molar do líquido saturado e o volume molar do vapor saturado com a equação de RedlichKwong RK para propano a 40ºC onde Psat 1371 bar dióxido de enxofre a 110ºC onde Psat 3501 bar Resposta propano vl RK 1081 cm3mol vv RK 14992 cm3mol dióxido de enxofre vl RK 748 cm3mol vv RK 6695 cm3mol 341 Estime o volume ocupado por 18 kg de etileno a 55ºC e 35 bar Resposta 0421 m3 344 Um vaso com 035 m3 é utilizado para armazenar propano líquido na sua pressão de vapor Considerações de segurança ditam que na temperatura de 320 K o líquido deve ocupar não mais do que 80 do volume total do vaso Nessas condições determine a massa de vapor e a massa de líquido no interior do vaso A 320 K a pressão de vapor do propano é de 160 bar Resposta mliq 127594 kg mvap 2341 kg 354 Estime a densidade do etanol a 180ºC e 200 bar Resposta 0629 gcm3 355 Estime a variação de volume na vaporização da amônia a 20ºC Nesta temperatura a pressão de vapor da amônia é de 857 kPa Resposta v 2589 cm3mol 366 Mostre que o segundo coeficiente virial de uma expansão em série da densidade pode ser obtido a partir de dados experimentais isotérmicos através da expressão lim Z 1 B 0 densidade molar 1v 375 Escreva a forma geral de uma equação de estado como Z 1 Zrep ZatrT onde Zrep representa contribuições advindas da repulsão e ZatrT representa contribuições advindas da atração Quais as contribuições repulsivas e atrativas da equação de van der Waals 1 Qual Equação de Estado é recomendável para se calcular a densidade das substâncias a seguir Justifique a CO2 a 50oC 1 MPa b Isobutano 100oC 5 bar c Idem 100 bar d Acetona 70oC 20 atm e Benzeno 140oC 20 MPa