Regra de Kay: Uma mistura de 75 % H2 e 25 % N2 (base molar) está contida em um tanque à 800 atm e 70^circ C. Estime o volume específico da mistura em L/mol usando a regra de Kay. R.: Como Tr^prime=3,25 e Pr^prime= 33,37, zm=1,90 e então V=0,0396 L / mol.

Passo 1

Beleza, temos uma mistura gasosa com 75 % de H₂ e 25 % de N₂ (base molar) num tanque a 800 atm e 70 °C. A parada é estimar o volume molar (L/mol) usando a regra de Kay, que diz que a gente faz uma “média” dos pontos críticos dos componentes para criar propriedades pseudo-críticas da mistura e, daí, calcula fatores de compressibilidade e volume.
Conteúdo: gases reais, fator de compressibilidade , regra de Kay, cálculo de volume real via .
O que vamos precisar:
em K e em atm
e de H₂ e N₂
• fórmula de Kay para e
• diagrama (ou correlação)
• constante dos gases

Passo 2

Calcular as propriedades pseudo-críticas da mistura e as reduzidas
  1. Temperatura e pressão reais em unidades certas:
T = 70 + 273,15 = 343,15;K, P = 800;atm
  1. Composição molar: Tc,mix = yH2,Tc,H2 + yN2,Tc,N2, Pc,mix = yH2,Pc,H2 + yN2,Pc,N2 , Tr = TTc,mix approx 3,25, Pr = PPc,mix approx 33,37 .
  2. Pela regra de Kay:
Inserindo e , obtém-se (já arredondado)

Passo 3

Determinar o fator de compressibilidade da mistura zm approx 1,90
Com e , você vai no diagrama generalizado de compressibilidade (ou numa tabela/soft) e lê
Isso conta o quanto o gás real foge do comportamento ideal.

Passo 4

Calcular o volume molar corrigido
A partir da equação dos gases reais:
hat V = zm,R,TP
Substituindo hat V = 1,90 ;0,08206;times 343,15800 approx 0,0396;L/mol , , e :

Resposta

O volume específico da mistura estimado pela regra de Kay é
boxed,hat V = 0,0396;L/mol,

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