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
(t) Dióxido de enxofre a
, onde
bar.
(t) Dióxido de enxofre a
Passo 1
O enunciado pede o volume molar do líquido saturado e do vapor saturado de dióxido de enxofre
a
(ou
) e
, usando as equações de Redlich–Kwong e de Van der Waals. Para isso precisamos das constantes críticas de
:
Passo 2
Calcular os parâmetros
e
na forma de Redlich–Kwong:
Substituindo,
Passo 3
Montar a equação cúbica para o fator de compressibilidade
na forma Redlich–Kwong:
com
Em
,
obtém‐se
Resolvendo numericamente a cúbica, surge uma raiz real grande que corresponde ao vapor saturado:
Passo 4
O volume molar do vapor saturado sai de
Para o líquido saturado, como há apenas uma raiz real da cúbica, fazemos iteração direta na forma original
e encontramos
Passo 5
Agora usar Van der Waals, cujos parâmetros são
Substituindo,
Passo 6
A equação cúbica de Van der Waals para
é
com
Em
,
dá
Resolvendo numericamente, obtemos o vapor:
e o líquido por iteração direta na forma
dá
Passo 7
Para comparar com correlações generalizadas, usamos a equação de Rackett para o líquido saturado:
onde
e
para
. Isso leva a
O volume do vapor ideal seria
Passo 8
Comparando resultados:
- Redlich–Kwong:
( % vs. Rackett),
(–16 % vs. ideal). - Van der Waals:
( %),
(–21 %).
Logo, Redlich–Kwong acerta bem mais o volume líquido e vapor que Van der Waals.
Resposta
Redlich–Kwong:
Van der Waals:
Comparação: Redlich–Kwong erro % no líquido e –16 % no vapor; Van der Waals erro
% no líquido e –21 % no vapor.
Van der Waals:
Comparação: Redlich–Kwong erro