Uma mistura gasosa com a composição abaixo, calcule:
a) A massa molecular
b) A gravidade específica do gás
c) A densidade do gás no reservatório
d) Calcular o Bg
Component
Molecular <br> Weight
Critical <br> Pressure <br> (psia)
Constants <br> Temp. <br>
Typical Composition <br> (volume or mole <br> fraction, )
Methane
16.04
668
343
.8470
Ethane
30.07
708
550
.0586
Propane
44.10
616
666
.0220
Isobutane
58.12
529
735
.0035
Normal butane
58.12
551
765
.0058
Isopentane
72.15
490
829
.0027
Normal pentane
72.15
489
845
.0025
Normal hexane
86.18
437
913
.0028
Normal heptane
100.20
397
972
.0028
Normal octane
114.23
361
1024
.0015
Normal nonane
128.26
332
1070
.0018
Normal decano
142.29
304
1112
.0015
Carbon dioxide
44.01
1071
548
.0130
Hydrogen sulphide
34.08
1306
672
.0000
Nitrogen
28.01
493
227
.0345
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para uma mistura gasosa, com várias frações molares conhecidas, que a gente calcule:
a) a massa molecular média do gás
b) a gravidade específica (comparada ao ar)
c) a densidade do gás no reservatório
d) o fator de volume do gás
Conteúdo envolvido: média ponderada de massas molares, definição de gravidade específica, lei dos gases ideais e derivação do fator de volume.
O que precisamos:
Fração molar e massa molar de cada componente
Massa molar do ar (aprox. )
Pressão e temperatura de reservatório (vamos assumir, para fechar o exemplo: )
Constante universal dos gases
Vamos admitir gás ideal ().
Passo 2
Calcular a massa molecular média .
Teoria: para uma mistura ideal, .
Usando os dados (apenas alguns termos mostrados):
Passo 3
Gravidade específica G=overline MMrm ar =19,9228,96approx0,69 .
Teoria: é a razão entre a massa molecular do nosso gás e a do ar:
Ou seja, nosso gás é cerca de 0,69 vezes “mais pesado” que o ar.
Passo 4
Densidade do gás no reservatório rhorm res =Prm res,overline Mrm lb/molR,Trm res =2000;rm psiatimes0,04391;lb/mol10,731;rm psia·ft^3/(lb·mol·R);times520;R approx0,0157;rm lb/ft^3 .
Teoria: lei dos gases ideais .
Em termos de densidade () e massa molar em libra:\
1 g/mol = 0,00220462 lb·mol⁻¹, logo .
Passo 5
Fator de volume do gás Vrm resVrm std =(z,Trm res/Prm res)(zrm std,Trm std/Prm std) .
Teoria: Bg =Vrm resVrm std =Trm res/Prm resTrm std/Prm std =520/2000520/14,7 =5202000times14,7520 =0,00735;rm ft^3res/ft^3std é o volume que 1 ft³ de gás padrão (14,7 psia e 520 R) ocupa no reservatório.
Pela lei dos gases ideais: