Calcule
e
para o vapor d’água a
e 1.800 kPa , das seguintes formas:
(a) Com a equação do tipo virial truncada [Eq. (3.40)], com os seguintes valores experimentais dos coeficientes do tipo virial:
(b) Com a equação do tipo virial truncada [Eq. (3.38)], com um valor de
obtido com a correlação de Pitzer generalizada [(Eq. (3.63)].
(a) Com a equação do tipo virial truncada [Eq. (3.40)], com os seguintes valores experimentais dos coeficientes do tipo virial:
Passo 1
O enunciado pede o fator de compressibilidade
e o volume molar
para vapor d’água a
e
.
Conteúdo: uso da equação de estado do tipo virial truncada na forma
– (a) com até terceiro coeficiente em volume [Eq.,(3.40)]:
Conteúdo: uso da equação de estado do tipo virial truncada na forma
– (a) com até terceiro coeficiente em volume [Eq.,(3.40)]:
– (b) com até segundo coeficiente em pressão [Eq.,(3.38)]:
onde em (b)
é obtido pela correlação generalizada de Pitzer [Eq.,(3.63)].
Passo 2
Parte (a): a equação de virial em volume e a definição
levam a
Aqui
e
devem ser convertidos para litros:
Passo 3
Compute constantes numéricas:
Logo a equação cúbica é
Passo 4
Resolvendo numericamente essa cúbica (por tentativa e erro ou Newton) obtém-se a raiz real positiva
Em seguida
Passo 5
Parte (b): agora usamos a forma truncada até
,
com
obtido pela correlação generalizada de Pitzer [Eq.,(3.63)]:
onde
,
é o fator acêntrico,
Para água:
,
,
.
Passo 6
Calculemos passo a passo:
Avalia-se numericamente
Logo
Resposta
(a)
,
.
(b) ,
.
(b)