Na planta piloto de um processo industrial, projeta-se uma tubulação por onde irá circular um gás não inflamável e que se resfria ao passar, através de uma válvula, de uma câmara a alta pressão para outra pressão atmosférica. Considere o valor do coeficiente Joule-Thomson isoentalpico de alguns gases de uso industrial a 298 K e 1 atm. Qual (Quais) gás (gases) pode (m) ser (erem) utilizado (s) nessa tubulação? Justifique.
Gás |
|
---|---|
He | -0,062 |
|
-0,030 |
|
+0,270 |
|
+0,310 |
|
+1,110 |
Passo 1
O enunciado descreve uma tubulação em que um gás não inflamável passa de alta pressão para pressão atmosférica por meio de uma válvula e deve resfriar durante essa expansão. O resfriamento numa expansão isoentalpica é dado pelo sinal do coeficiente de Joule–Thomson
: se
, ao reduzir
obtemos
(resfriamento); se
, há aquecimento. Precisamos então:
- Identificar quais gases têm
. - Descartar os que forem inflamáveis.
Passo 2
Analisando a tabela fornecida, listamos os gases com seus
a
e
:
São positivos (resfriam na expansão):
,
e
.
Passo 3
Entre esses três devemos manter apenas os não inflamáveis, pois o processo exige segurança contra fogo ou explosão. Destacamos:
– é altamente inflamável e, portanto, não atende ao requisito.
– e
são não inflamáveis.
–
–
Resposta
Podem ser utilizados
e
, pois ambos têm
(resfriam na expansão) e não são inflamáveis.