Determine a pressão em que se encontra CO2 contido em um reservatório na temperatura de 61,2^circ C, sabendo que a massa específica do gás nestas condições é de 585, 88 g / L. Dados: Tc=304,0 K; Pc=73 atm.

Passo 1

Vamos começar entendendo o que o exercício está pedindo e quais informações temos. Precisamos encontrar a pressão do dióxido de carbono ( ) em um reservatório onde a temperatura é de C. Sabemos que a massa específica do gás nessas condições é de . Além disso, nos foram fornecidos a temperatura crítica ( ) e a pressão crítica ( ) do . Vamos precisar usar conceitos de termodinâmica e a equação de estado dos gases para resolver.

Passo 2

Primeiro, vamos converter a temperatura de Celsius para Kelvin, já que as equações de gás geralmente usam a escala Kelvin.
T = 61,2,^circC + 273,15 = 334,35,K

Passo 3

Agora, vamos calcular a temperatura reduzida ( Tr = TTc = 334,35,K304,0,K approx 1,099 ) usando a temperatura do exercício e a temperatura crítica.

Passo 4

Em seguida, vamos converter a massa específica de rho = 585,88,gL = 585,88,kgm³ para ³, que são unidades mais comuns em cálculos de física.
³

Passo 5

Para encontrar a pressão, vamos usar a equação dos gases ideais modificada para considerar a massa específica:
P = rho R T
Onde R = RuM é a constante específica do gás. Para o M = 44,01,gmol = 0,04401,kgmol , a constante específica é calculada pela fórmula:
R = 8,314,Jmol cdot K0,04401,kgmol approx 188,9,Jkg cdot K
Aqui, é a constante universal dos gases e é a massa molar do , que é aproximadamente .
Convertendo a massa molar para kg:
Então,

Passo 6

Agora, aplicamos os valores na equação para encontrar a pressão:
P = 585,88,kgm³ times 188,9,Jkg cdot K times 334,35,K ³
Calculando:
P = 585,88 times 188,9 times 334,35 approx 3,70 times 10^7,Pa
Convertendo para atmosferas ( P approx 3,70 times 10^7,Pa1,01325 times 10^5,Pa/atm approx 365,atm ):

Resposta

A pressão do no reservatório é aproximadamente 365 atmosferas (atm).

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