O fator de compressibilidade de um gás, a
e para valores de até 85 bar, é expresso por:
, com p em bar. 5,7 moles do gás, ocupando o volume de
, expande isotermicamente a
, até triplicar o volume que ocupam. Determinar o valor da pressão a que o gás está submetido no início e ao término da expansão.
Passo 1
O enunciado fornece o fator de compressibilidade
para um gás a
(até
bar). Sabemos que, para gás real, vale
Temos
mol,
L,
K, e o gás expande isotermicamente até
. Vamos achar
e
resolvendo
para cada volume.
Passo 2
Calcular
em unidades compatíveis (
ar):
Passo 3
Para o estado inicial,
, define-se
Logo a equação fica
ou seja
Passo 4
Aplicando a fórmula de Bhaskara:
As raízes são
Como o polinômio é válido até
bar, escolhemos
Passo 5
No estado final,
L, tem-se
e a equação
Passo 6
De novo Bhaskara:
Raízes:
Novamente dentro da validade, escolhemos