Calcule o volume molar do líquido saturado e o volume molar do vapor saturado com a equação de Redlich/Kwong para uma das opções a seguir e compare os resultados com os valores obtidos por meio de correlações generalizadas adequadas.
(d)Propano a 70^circ C, para o qual Psat =25,94 bar.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular o volume molar do líquido saturado e do vapor saturado do propano a 70°C, usando a equação de Redlich-Kwong. Para isso, vamos precisar entender a equação de Redlich-Kwong, que é uma equação de estado para gases reais, e aplicar os dados fornecidos: temperatura (70°C) e pressão de saturação (25,94 bar).

Passo 2

Primeiro, vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, porque nas fórmulas termodinâmicas usamos sempre a escala Kelvin:
TK = 70 + 273,15 = 343,15 , K

Passo 3

Agora, vamos lembrar a equação de Redlich-Kwong:
P = RTVm - b - araizT , Vm (Vm + b)
Onde:
  • é a pressão,
  • é a constante dos gases ( ),
  • é a temperatura em Kelvin,
  • é o volume molar,
  • e são constantes específicas para cada substância.

Passo 4

Precisamos encontrar os valores de a = 0,42748 R^2 Tc^2,5Pc e b = 0,08664 RTcPc para o propano. As constantes de Redlich-Kwong podem ser calculadas a partir dos parâmetros críticos:
Onde e são a temperatura e pressão críticas do propano. Supondo que e .

Passo 5

Calculando a = 0,42748 times (0,08314)^2 times (369,83)^2,542,48 e b = 0,08664 times 0,08314 times 369,8342,48 :
Após calcular, obtemos os valores de e .

Passo 6

Com os valores de e , vamos resolver a equação de Redlich-Kwong para encontrar . Como estamos lidando com líquido e vapor saturado, podemos ter duas soluções para : uma pequena (líquido) e outra grande (vapor).

Passo 7

Para resolver a equação, geralmente usamos métodos numéricos ou simplificações, pois é uma equação cúbica. Após encontrar as soluções para , identificamos qual corresponde ao líquido e qual ao vapor.

Resposta

Após os cálculos, o volume molar do propano a 70°C e 25,94 bar é aproximadamente:
  • Volume molar do líquido saturado: í
  • Volume molar do vapor saturado:

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