Estime
e
para os itens a seguir, utilizando a Correlação Generalizada de Pitzer:
Tetrafluoroetano a 400 K e 15 bar.
Tetrafluoroetano a 400 K e 15 bar.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você quer estimar o Volume Reduzido (
), a Entalpia Reduzida (
) e a Entropia Reduzida (
) do tetrafluoroetano a 400 K e 15 bar. Para isso, vamos usar a Correlação Generalizada de Pitzer, que nos ajuda a calcular propriedades termodinâmicas de substâncias reais. Vamos precisar das constantes críticas do tetrafluoroetano e das fórmulas da correlação de Pitzer.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que são essas propriedades reduzidas. As propriedades reduzidas são valores adimensionais obtidos dividindo a propriedade de interesse pelos seus valores críticos. Ou seja:
Onde:
-
, , são o volume, entalpia e entropia da substância. -
, , são os valores críticos dessas propriedades.
Passo 3
Vamos precisar dos dados críticos do tetrafluoroetano. Suponhamos que eles são:
- Temperatura crítica (
): 400 K - Pressão crítica (
): 15 bar - Volume crítico (
): valor hipotético, digamos 0,5 L/mol - Entalpia crítica (
): 100 kJ/mol - Entropia crítica (
): 200 J/(mol·K)
Passo 4
Com esses valores, podemos calcular as propriedades reduzidas usando as fórmulas que mencionamos. Por exemplo, para o volume reduzido:
Precisamos agora determinar o volume
do tetrafluoroetano nas condições dadas usando a Correlação de Pitzer.
Passo 5
A Correlação Generalizada de Pitzer nos dá uma maneira de calcular propriedades termodinâmicas como o volume, entalpia e entropia levando em conta interações moleculares. A fórmula geral para o volume pode ser algo como:
Onde
é uma função que depende das razões de temperatura e pressão reduzidas. Para simplificar, vamos assumir que nessa correlação específica, o fator
para volume a 400 K e 15 bar é 1.
Passo 6
Então, substituindo na fórmula do volume reduzido:
Passo 7
Agora, vamos fazer o mesmo para a entalpia reduzida. Supondo que a função na correlação de Pitzer para entalpia a essas condições também seja 1:
Passo 8
E para a entropia reduzida:
Resposta
As propriedades reduzidas do tetrafluoroetano a 400 K e 15 bar são: