O gás natural é composto principalmente de metano e é utilizado na produção de energia térmica e como combustível veicular. Os gasodutos que transportam o metano para os postos de abastecimento operam a
e 250 atm .
Calcule a massa específica do metano nesta condição.
Nos cálculos de volume molar do metano admita que o metano se comporte como:
- Gás ideal
- Gás real (utilize a equação de Redlich-Kwong)
Resposta: 163,7 g/L
Resposta: 199,5 g/L
Calcule a massa específica do metano nesta condição.
Nos cálculos de volume molar do metano admita que o metano se comporte como:
Resposta: 163,7 g/L
Resposta: 199,5 g/L
Passo 1
Beleza, o enunciado é o seguinte: a gente tem metano (M = 16 g/mol) num gasoduto a 25 °C (isto é T = 298,15 K) e P = 250 atm. Queremos achar a massa específica (densidade) do metano em duas hipóteses:
• Gás ideal
• Gás real usando a equação de Redlich–Kwong
• Gás ideal
• Gás real usando a equação de Redlich–Kwong
O que vamos usar:
– Para o gás ideal, a equação , que vira
.
– Para Redlich–Kwong vamos usar
– Para o gás ideal, a equação
– Para Redlich–Kwong vamos usar
onde
com
e
do metano.
Passo 2
Resolvendo para gás ideal:
Usamos
Usamos
com
,
,
,
.
Então
Passo 3
Agora gás real com Redlich–Kwong. Primeiro calculamos
e
:
– ,
.
–
–
–
A equação de estado vira então
Multiplicando tudo sai um polinômio cúbico em
. Resolvendo numericamente (por tentativa fina ou Newton) encontramos
Daí a densidade
Resposta
• Gás ideal: 163,7 g/L
• Gás real (Redlich–Kwong): 186,1 g/L
• Gás real (Redlich–Kwong): 186,1 g/L