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PROBLEMAS DE TERMODINÂMICA QUÌMICA II MIEQ

Por:   •  19/12/2018  •  6.248 Palavras (25 Páginas)  •  414 Visualizações

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Problema 8

Calcule a fugacidade do árgon à temperatura de 273.15 K e à pressão de 10.1 MPa:

a) supondo que o comportamento PVT do gás é descrito pela equação de estado de virial;

b) supondo que o comportamento PVT do gás é descrito pela equação de estado de SOAVE.

Notas:

(i) Tenha em atenção que para equações de estado explicitas no volume molar, é conveniente considerar a relação

[pic 12]

onde V é o volume molar e Z o factor de compressibilidade.

(ii) Para a equação de estado de SOAVE, o coeficiente de fugacidade é definido por:

[pic 13],

onde: [pic 14] e [pic 15].

Dados:

Para o árgon (a 273.15 K):

B = - 21.18cm3/mol,

C = 1 173 cm6.mol-2,

Tc = 150.66 K,

Pc = 4 860 kPa,

ω = 0.

Equação de SOAVE:

[pic 16]

[pic 17];

[pic 18].

[pic 19];

[pic 20].

Resultado:

a) f = 9.26 MPa; b) f = 9.36 MPa

Problema 9

Na tabela a seguir apresentada estão indicados os valores (P,Vm) do isobutano à temperatura de 361 K [B. H. Sage, W. N. Lacey; Ind. Eng. Chem., 30 (1938) 673].

P / kPa

Vm / cm3.mol-1

P / kPa

Vm / cm3.mol-1

68.95

43 013

1 034

2 379

101.325

29 112

1 207

1 956

137.89

21 263

1 379

1 634

206.84

14 010

1 581(a)

127.20

275.79

10 381

1 724

126.96

344.74

8 200

3 447

124.13

413.68

6 749

5 171

121.63

551.58

4 935

6 895

116.11

689.47

3 846

10 342

116.55

(a) pressão de vapor.

Determine:

a) a fugacidade do isobutano gasoso a 361 K e a 1 207 kPa;

b) a fugacidade do isobutano líquido a 361 K e a 10.342 MPa.

Dados:

Para o isobutano (a 361 K):

B = -450 cm3/mol.

Resultado:

a) f = 982 kPa; b) f = 1.78 MPa

Problema 10

Calcule a fugacidade da água a 25 ºC e a 100 atm.

Dados:

Para a água:

M = 18.015,

ρ (298.15 K) = 0.9970 g.cm-3,

Pσ = 3.1687 kPa.

[pic 21]

Resultado:

f = 3.406 kPa

Problema 11

Calcule a fugacidade do etano líquido puro a 19.5 MPa e a 299.2 K.

Dados:

Para o etano:

VmL (299.2 K) = 95.08 cm3.mol-1,

B (299.2 K) = -180 cm3.mol-1.

Tabelas de propriedades termodinâmicas generalizadas de vapores e líquidos saturados.

Diagrama de densidade reduzida de líquidos puros (Diagrama 1 – página 3).

Tc = 305.3 K, Pc=4880 kPa , Zc=0.285

Resultado:

f = 5.1 MPa

Problema 12

Represente graficamente a fugacidade do azoto líquido a 100 K e no intervalo de pressão desde 0 a 2.5 MPa. Sabe-se que à temperatura de 100 K, a pressão de saturação é 778 kPa e que: B’ = -2.01×10-2 bar-1 e C’ = -3.5×10-4 bar-2. O volume molar do líquido em função da pressão é, a 100 K, traduzido analiticamente pela expressão:

[pic 22]

Problema 13

Prausnitz e Carter [AIChE J., 6 (1960) 611] mediram

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