Dióxido de carbono a 334 K é bombeado para dentro de um poço de petróleo a uma pressão muito alta, 10 MPa . Determine o volume específico do CO2 nestas condições, utilizando fator de compressibilidade para o cálculo. Baseando-se no valor do fator de compressibilidade encontrado, a que conclusão você chega sobre as forças intermoleculares do CO2 a 334 K e 10 MPa ?
Dados: Pc=7,38 MPa ; Tc=304,1 K ; RCO2=0,1889 kJ / kg K.
Observação: utilize apenas uma casa decimal para Pr e Tr para não precisar de interpolação. Resp.: 0,00316 m^3 / kg

Passo 1

O enunciado pede o volume específico do CO2 a T=334 K e P=10 MPa usando fator de compressibilidade. Os dados são
Pc=7,38 MPa,
Tc=304,1 K e
R=0,1889 kJ/(kgcdot K).
Vamos usar o diagrama generalizado de fator de compressibilidade para obter Z e então calcular
v = Z,R,TP,

Passo 2

Calculamos as grandezas reduzidas:
Tr = TTc = 334304,1 approx 1,10(arred 1 dec),
Pr = PPc = 107,38 approx 1,35 approx 1,4(arred 1 dec)

Passo 3

No diagrama generalizado, em Tr=1,1 e Pr=1,4 encontra-se
Z approx 0,50

Passo 4

Agora calculamos o volume específico convertendo R para J/(kgcdot K) e P para Pa:
R = 0,1889 kJkgcdot K = 188,9 Jkgcdot K, P = 10 MPa = 10times10^6 Pa
Então
v = Z,R,TP = 0,50 times 188,9 times 33410times10^6 approx 0,00316 m^3/kg

Passo 5

Como Z<1, o CO2 está mais comprimido que um gás ideal, indicando que as forças intermoleculares atraentes predominam sobre as repulsivas.

Resposta

v = 0,00316 m^3/kg
Como Z<1, conclui-se que as forças intermoleculares atraentes são preponderantes nessas condições.

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