Termodinâmica

ESCOLA POLITÉCNICA UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA LISTA DE EXERCÍCIOS van Ness 240 Um sistema formado com propano e nbutano existe em equilíbrio líquidovapor a 10 bar e 323 K A fração molar do propano é de cerca de 067 na fase vapor e de cerca de 040 na fase líquida Propano puro é adicionado ao sistema que é trazido novamente ao equilíbrio nas mesmas Te P com as duas fases líquido e vapor ainda presentes Qual é o efeito da adição do propano sobre a sua fração molar nas fases líquida e vapor van Ness 34 Para a água líquida a compressibilidade isotérmica é dada por κ c VP b onde c e b são funções somente da temperatura Se 1 kg de água for comprimido isotermicamente e reversivelmente de 1 a 500 bar a 60C que quantidade de trabalho será necessária A 60C b 2700 bar e c 0125 cm³ g¹ van Ness 39 Um gás ideal inicialmente a 600 K e lO bar passa por um ciclo de quatro etapas mecanicamente reversível e em um sistema fechado Na etapa 12 a pressão diminui isotermicamente para 3 bar na etapa 23 a pressão diminui a volume constante para 2 bar na etapa 34 o volume diminui a pressão constante e na etapa 41 o gás retoma adiabaticamente ao seu estado inicial Considere CP 72R e CV 52R a Esboce o ciclo em um diagrama PV b Determine onde forem desconhecidos os valores de P e T para os estados 1 2 3 e 4 c Calcule Q W ΔU e ΔH para cada etapa do ciclo van Ness 317 Um tanque rígido nãocondutor com um volume de 4 m³ é dividido em duas partes desiguais por uma membrana delgada Um lado da membrana representando 13 do volume do tanque contém nitrogênio gasoso a 6 bar e l00 C No outro lado 23 do volume do tanque há vácuo A membrana rompe e o gás preenche todo o tanque 330 Para o cloreto de metila a 100C o segundo e o terceiro coeficientes do tipo virial são Calcule o trabalho na compressão isotérmica mecanicamente reversível de 1 mol de cloreto de metila de 1 bar até 55 bar a 100C Tome como base para os cálculos as seguintes formas da equação do tipo virial Z1 BV CV² Z1 BP C P² onde B BRT e C C B²RT² Por que as duas equações não fornecem exatamente o mesmo resultado 332 Calcule Z e V para o etileno a 25C e 12 bar com as seguintes equações a A equação do tipo virial truncada Eq 340 com os seguintes valores experimentais dos coeficientes do tipo virial B 140 cm³ mol¹ C 7200 cm⁶ mol¹² b A equação do tipo virial truncada Eq 338 com um valor de B obtido com a correlação de Pitzer generalizada Eq 363 c A equação de RedlichKwong d A equação de SoaveRedlichKwong e A equação de PengRobinson 345 Um tanque com 30 m³ contém 14m³ de nbutano líquido em equilíbrio com o seu vapor a 25C Estime a massa de vapor de nbutano no tanque A pressão de vapor do 11butano na temperatura fornecida é de 243 bar