Calcule a fugacidade e coeficiente de fugacidade do propano gasoso a
e 1 bar. Compare o valor do coeficiente de fugacidade encontrado com o de um gás ideal.
Passo 1
O exercício pede para calcular a fugacidade
e o coeficiente de fugacidade
do propano gasoso a 10 °C (283 K) e 1 bar, comparando depois
com o valor de um gás ideal (
).
Conteúdo: Termodinâmica de gases reais – virial de segunda ordem e relação entre fugacidade e coeficiente de fugacidade.
O que vamos precisar:
Conteúdo: Termodinâmica de gases reais – virial de segunda ordem e relação entre fugacidade e coeficiente de fugacidade.
O que vamos precisar:
- A equação de virial truncada:
. - A relação entre
e : . - Valor do segundo coeficiente de virial
para propano a 283 K (tabela ou correlação).
Passo 2
Explicando a teoria passo a passo:
- Num gás real o fator de compressibilidade é
onde
é o segundo coeficiente de virial (m³/mol) e faz conta da não‐idealidade em baixa pressão.
2) A fugacidade e o coeficiente de fugacidade
estão ligados por
2) A fugacidade
quando truncamos a virial em ordem 2.
Passo 3
Agora, precisamos de
para propano a 283 K.
• Consultando tabela/correlação, acha-se
• Consultando tabela/correlação, acha-se
• Substituindo em
, com
Pa,
J/(mol K) e
K:
• Então
Passo 4
Com
em mãos, a fugacidade é
Resposta
Fugacidade
bar e coeficiente de fugacidade
.
Comparado ao gás ideal ( ), o propano a 10 °C e 1 bar está muito próximo do ideal, com desvio de apenas 0,55 %.
Comparado ao gás ideal (