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 com correlações generalizadas adequadas. E equação de Van Der Waals
(a) Propano a
, onde
bar.
(a) Propano a
Passo 1
O enunciado pede o volume molar do líquido saturado e do vapor saturado de propano a
e
, usando as equações de van der Waals e de Redlich–Kwong. Depois, comparar com valores obtidos por correlações generalizadas (por exemplo, via fator de compressibilidade ou equação de Rackett).
Passo 2
Dados críticos de propano:
,
,
.
Constante dos gases: .
Condições de trabalho:
Constante dos gases:
Condições de trabalho:
Passo 3
Calcular os parâmetros da equação de van der Waals:
Substituindo
Passo 4
Calcular os parâmetros da equação de Redlich–Kwong:
Substituindo
Passo 5
Para cada EOS escrevemos a equação cúbica em
e resolvemos numericamente (por exemplo, método de Newton–Raphson) em
,
. As raízes reais menores dão
e as maiores
.
Passo 6
Resultados numéricos obtidos:
– van der Waals:
– van der Waals:
– Redlich–Kwong:
Passo 7
Valores de correlações generalizadas (por exemplo, equação de Rackett ou gráfico de
versus
,
):
Passo 8
Comparando resultados e calculando erro relativo
:
– van der Waals: ,
.
– Redlich–Kwong: ,
.
Conclui-se que a EOS de Redlich–Kwong dá vapor mais próximo, enquanto van der Waals acerta melhor o líquido neste caso.
– van der Waals:
– Redlich–Kwong:
Conclui-se que a EOS de Redlich–Kwong dá vapor mais próximo, enquanto van der Waals acerta melhor o líquido neste caso.
Resposta
van der Waals:
,
Redlich–Kwong: ,
Correlação generalizada: ,
Redlich–Kwong:
Correlação generalizada: