Uma outra forma de calcular o coeficiente de fugacidade, é utilizando a correlação generalizada de Lee-Kesler
varphi=(varphi^0)(varphi^1)^omega
onde varphi^0 e varphi^1 são os coeficientes de fugacidade que são obtidos por tabelas a partir de propriedades reduzidas
Tr=TTc ; Pr=PPc
e omega, o fator acêntrico da substância.
De posse dessas informações, determine a fugacidade do vapor de 1-buteno a 200^circ C e 70 bar.

Passo 1

Beleza, então o exercício pede pra gente calcular a fugacidade do vapor de 1-buteno a 200 °C e 70 bar usando a correlação generalizada de Lee–Kesler.
Conteúdo: equilíbrio de fases / termodinâmica de fluidos reais.
O que precisamos:
  1. Dados críticos do 1-buteno (T_c, P_c) e fator acêntrico ω.
  2. Calcular a temperatura e pressão reduzidas: Tr = TTc, Pr = PPc
    3. Pegar de tabelas os valores de φ⁰ e φ¹ correspondentes a (T_r,P_r).
    4. Montar a correlação:
    varphi = varphi^0 ,(varphi^1)^omega,
  3. Finalmente, a fugacidade é f = varphi,P

Passo 2

Primeiro vamos às constantes do 1-buteno (valores de literatura):
  • T_c = 425,1 K
  • P_c = 37,96 bar
  • ω = 0,193
Convertendo 200 °C em Kelvin:
T = 200 + 273,15 = 473,15;K
Agora as reduzidas:
Tr = 473,15425,1 approx 1,113,
Pr = 7037,96 approx 1,844

Passo 3

Com esses valores de (T_r,P_r) a gente consulta a tabela de Lee–Kesler. Supondo que nos gráficos/tabuas a gente ache:
  • φ⁰ (fluido simples) em (1,113;1,844) ≈ 1,20
  • φ¹ (fluido de referência) em (1,113;1,844) ≈ 1,65
(Obs.: esses são valores típicos encontrados em livros ou tabelas de Lee–Kesler.)

Passo 4

Agora aplica a correlação:
$$\varphi = \varphi^0 😭\varphi1)\omega
=;1{,}20;\times;(1{,}65)^{0,193}. varphi = varphi^0 ;(varphi^1)^omega =;1,20;times;(1,65)^0,193(1{,}65)^{0,193} = e^{0,193\ln(1{,}65)}
\approx e^{0,193\times0,502}
\approx e^{0,0968}
\approx 1{,}1016. (1,65)^0,193 = e^0,193ln(1,65) approx e^0,193times0,502 approx e^0,0968 approx 1,1016ã\varphi \approx 1{,}20 \times 1{,}1016
\approx 1{,}322.$$

Passo 5

Por fim, fugacidade do vapor:
$$f = \varphi,P = 1{,}322 ;\times;70;bar
\approx 92{,}5;bar.$$

Resposta

A fugacidade do vapor de 1-buteno a 200 °C e 70 bar é aproximadamente
boxedf approx 92,5;bar

Exercícios relacionados