Lista de Exercícios Resolvidos - Termodinâmica Clássica - UFRJ

Termodinâmica Clássica DFQIQUFRJ Professor Ricardo R Oliveira Jr Lista 1 1 A 500ºC e 932 kPa a massa específica do vapor de enxofre é de 3710 kgm³ Qual a fórmula molecular do enxofre nessas condições 2 Um vaso de 224 m³ contém 20 mol de H₂ e 10 mol de N₂ a 27315K Calcule a As frações molares de cada componente na amostra b As respectivas pressões parciais c A pressão total Obs Considere uma mistura de gases ideais 3 Um cilindro provido de um pistão contém um gás sob as seguintes condições 1 atm de pressão e 10 litros de volume Considere o comportamento ideal para o gás a Qual será o volume do gás se ele se expandir isotermicamente até ter a pressão reduzida à metade b Qual será a temperatura final se a partir do estado inicial o gás resfriarse a volume constante até ter sua pressão reduzida à metade do valor inicial 4 A pressão exercida por 5 mols de metano em um recipiente de 7200 cm³ de volume a 50ºC tem o valor medido experimentalmente de 190 atm Qual seria o valor da pressão calculada por a Equação dos gases perfeitos b Equação de Van de Waals c Estime o valor de Z usando a expressão do viral em p truncada no segundo coeficiente do virial considerando a pressão de um gás de Van der Waals e a pressão experimental Dados Pc 458 atm Tc 1906 K 5 Um volume de 91 litros de CO CNTP é introduzido em um recipiente de volume igual 100 litros Neste mesmo recipiente colocamse 266 litros de hidrogênio a 25 ºC e 1 atm A mistura é mantida a 27 ºC Qual a massa específica média Qual a massa molecular média Qual a pressão total 6 Deduza para um gás ideal α 1T κ 1p 7 Deduza para um gás de Van der Waals Vc 3b Pc a27b² Tc 8a27Rb 8 Obtenha uma expressão para o coeficiente de pressão para um gás de Van der Waals 9 Quais as diferenças fundamentais entre um gás real e um gás ideal Dica Lembrese da definição da teoria cinética dos gases para um gás ideal 10 Qual o significado da temperatura Boyle 11 Qual o significado do fator de compressibilidade Qual o limite de Z para um gás ideal e como se comporta a pressão nesse limite supondo o gás na Temperatura Boyle Para que valores de Z predominam as atrações repulsões e a o equilíbrio das forças 12 Deduza β 1pακ 13 Mostre as relações entre os coeficientes do virial e de Van der Waals B b aRT C b² 14 A equação de estado de RedlichKwong pode ser combinada com o fator de compressibilidade para obter a seguinte expressão Z 1 1 Vb aRT¹⁵ 1 V² b² abRT¹⁵ Essa equação é uma série de potência em 1V truncada na potência de ordem 2 Mostre que a temperatura Boyle para esse gás é TB aRb23