10 lb de propano têm um volume de
e uma pressão de
. Determine a temperatura, em
, utilizando:
A Equação de Van der Waals.
Dados:
e
.
A Equação de Van der Waals.
Dados:
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos 10 lb de propano ocupando 2 ft³ a 600 lbf/in², e a gente tem que achar a temperatura em °R usando a equação de Van der Waals.
Conteúdo: gases reais (equação de Van der Waals).
O que vamos precisar:
Conteúdo: gases reais (equação de Van der Waals).
O que vamos precisar:
- Calcular o número de mols (
) de propano a partir da massa e do peso molecular. - Converter unidades de pressão para atm ou converter
para a mesma base. - Calcular o volume molar
. - Usar a equação de Van der Waals:
Daí isolamos
.
Passo 2
Primeiro: número de mols de propano (
).
Peso molecular: 44,096 g/mol → 0,09724 lb por lb-mol.
Como temos 10 lb de propano:
Peso molecular: 44,096 g/mol → 0,09724 lb por lb-mol.
Como temos 10 lb de propano:
Passo 3
Volume molar
:
Passo 4
Converter a pressão de 600 lbf/in² (psi) para atm:
1 atm = 14,696 psi, logo
1 atm = 14,696 psi, logo
Passo 5
Converter
para atm·ft³/(lb-mol·°R). Como
e
1 atm = 2116,224 lbf/ft², temos
1 atm = 2116,224 lbf/ft², temos
Passo 6
Agora a equação de Van der Waals por mol:
Isolando
:
Passo 7
Substituindo números:
a = 2369 atm·(ft³/lb-mol)²
b = 1,444 ft³/lb-mol
P = 40,83 atm
ft³/lb-mol
R = 0,7302 atm·ft³/(lb-mol·°R)
a = 2369 atm·(ft³/lb-mol)²
b = 1,444 ft³/lb-mol
P = 40,83 atm
R = 0,7302 atm·ft³/(lb-mol·°R)
-
-
- Produto:
- Dividindo por
:
Resposta
A aplicação direta da equação de Van der Waals dá
ou seja, um valor negativo (o que sinaliza que, nos parâmetros dados, o volume é menor que o “volume excluído”
e a equação prevê temperatura não física).