Gás natural, cuja composição molar é
de metano,
de etano e 3% de propano, escoa no interior de uma tubulação de
de área de seção transversal, com velocidade uniforme igual a
, na temperatura de
e pressão de 200 kPa .
Dados:
Constante universal dos gases
J/(mol.K)
Massa molar do metano
Massa molar do etano
Massa molar do propano
Considerando comportamento ideal do gás, calcule, em
, a vazão mássica do gás natural nesse escoamento.
Dados:
Constante universal dos gases J/(mol.K)
Massa molar do metano
Massa molar do etano
Massa molar do propano
Considerando comportamento ideal do gás, calcule, em , a vazão mássica do gás natural nesse escoamento.
Constante universal dos gases
Massa molar do metano
Massa molar do etano
Massa molar do propano
Considerando comportamento ideal do gás, calcule, em
Passo 1
Beleza, o exercício diz que um gás natural – com 90% de metano (CH₄), 7% de etano (C₂H₆) e 3% de propano (C₃H₈) em base molar – escoa por um cano de área de 0,1 m² a 0,56 m/s, temperatura de 25 °C e pressão de 200 kPa. A ideia é usar a lei dos gases ideais para achar a densidade do gás e daí calcular a vazão mássica. Vamos precisar de:
- massa molar média do gás (a partir da composição molar),
- temperatura em Kelvin,
- equação dos gases ideais
para achar , -
.
Passo 2
Calcular a massa molar média
. Como a mistura é ideal,
Pra usar na fórmula dos gases com
J/(mol·K), convertemos pra kg/mol:
Passo 3
Transformar a temperatura pra Kelvin:
Passo 4
Calcular a densidade
usando
onde
. Logo
Passo 5
Agora é só aplicar
:
Resposta
A vazão mássica do gás natural é aproximadamente
.