Estime a pressão da água na condição de vapor a uma temperatura de 500^circ C e com uma massa específica de 24 kg / m^3.
A Equação de Van der Waals.
Dados: a=5,531 bar(m^3kmol)^2, b=0,0305(m^3 kmol ) e R=8314 N cdot mkmol K.

Passo 1

Beleza, aqui o que o exercício pede: a gente quer estimar a pressão do vapor d’água a 500 °C, sabendo que a densidade é 24 kg/m³ e usando a Equação de Van der Waals.
Conteúdo: termodinâmica de gases reais (Van der Waals).
Vamos precisar de:
  • Converter a temperatura para Kelvin;
  • Converter densidade em volume molar;
  • Usar a equação de Van der Waals P = R,Tv - b ;-; av^2

Passo 2

Primeiro, transformar tudo em unidades compatíveis.
  1. Temperatura: T = 500;^circC + 273,15 = 773,15; K
  2. Densidade molar: massa molar da água rho = 24;kg/m^3 Longrightarrow C = rhoM = 2418,015approx 1,333;kmol/m^3 . v = 1C approx 11,333 = 0,7505;m^3/kmol
  3. Volume molar :

Passo 3

Ajustar constantes para Pa e m³/kmol:
  • .

Passo 4

Agora, manda brasa na Van der Waals:
P = R,Tv - b ;-; av^2
Substituindo:

Resposta

Convertendo para bar ( P approx 7,945times10^610^5 = 79,45;bar ):
Logo, a pressão estimada é cerca de 79,5 bar.

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