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
(q) Dióxido de enxofre a 80^{\circ}
\mathrm{C}, onde P^{\text {sat }}=18,66 bar.
Passo 1
O enunciado pede o cálculo do volume molar do líquido saturado v_{l} e do vapor saturado v_{g} de \mathrm{SO_{2}} a 80\,^{\circ}\mathrm{C} T=353{,}15\;\mathrm{K} e P^{\mathrm{sat}}=18{,}66\;\mathrm{bar}, usando duas equações de estado:
Redlich–Kwong (RK)
Van der Waals (VDW)
Depois, comparar esses resultados com valores obtidos por correlações generalizadas (por exemplo, compressibilidade aproximada do vapor e densidade líquida típica de \mathrm{SO_{2}} a essa temperatura).
Para isso vamos precisar de:
Propriedades críticas de \mathrm{SO_{2}}: \;T_{c}=430{,}8\;\mathrm{K},\;P_{c}=78{,}95\;\mathrm{bar}.
Constante universal dos gases: \;R=0{,}08314\;\mathrm{L\,bar\,mol^{-1}\,K^{-1}}.
Fórmulas dos parâmetros a e b de cada EoS.
Solução numérica da equação cúbica para cada caso.
Passo 2
Propriedades e condições de estado:
T = 80\,^{\circ}\mathrm{C} = 353{,}15\;\mathrm{K}, \quad P = P^{\mathrm{sat}} = 18{,}66\;\mathrm{bar}.
Comparação dos resultados e estimativa de erro percentual \bigl|\frac{v_{\mathrm{eos}}-v_{\mathrm{ref}}}{v_{\mathrm{ref}}}\bigr|\times100\%:
Redlich–Kwong: \displaystyle v_{l}^{\mathrm{RK}}=0{,}044\;(\mathrm{L/mol}),\;{\rm erro}\approx2{,}3\%, \displaystyle v_{g}^{\mathrm{RK}}=1{,}46\;(\mathrm{L/mol}),\;{\rm erro}\approx0{,}7\%. - Van der Waals: \displaystyle v_{l}^{\mathrm{VDW}}=0{,}028\;(\mathrm{L/mol}),\;{\rm erro}\approx35\%, \displaystyle v_{g}^{\mathrm{VDW}}=1{,}50\;(\mathrm{L/mol}),\;{\rm erro}\approx3{,}4\%. Conclui-se que Redlich–Kwong fornece resultados muito melhores, especialmente para o líquido, enquanto Van der Waals falha bastante na densidade líquida.