Você foi designado a fazer o dimensionamento de um tanque para armazenar 5 ton de propileno a 292,5 K e 279,9 bar.
Considerando o modelo de Rackett, determine o volume necessário ao tanque. Resposta: 10,223 m
Considerando o modelo de Rackett, determine o volume necessário ao tanque. Resposta: 10,223 m
Passo 1
Beleza, o problema diz: “dimensionar um tanque pra guardar 5 t de propileno a T = 292,5 K e P = 279,9 bar”. O conteúdo é “equação de estado de gases reais” – aqui a gente vai usar o modelo de Rackett pra estimar o fator de compressibilidade (Z) e depois aplicar a equação geral PV = Z n R T. Pra isso precisamos de:
• Massa do propileno (m = 5 000 kg)
• Massa molar (M = 42,08 g/mol)
• Constante universal dos gases ®
• Temperatura e pressão dadas
• Constantes críticas de propileno (T_c e P_c) e o parâmetro de Rackett (Z_R)
• Massa do propileno (m = 5 000 kg)
• Massa molar (M = 42,08 g/mol)
• Constante universal dos gases ®
• Temperatura e pressão dadas
• Constantes críticas de propileno (T_c e P_c) e o parâmetro de Rackett (Z_R)
Passo 2
Primeiro, converte massa em número de mols:
Passo 3
Agora calculamos o fator de compressibilidade Z pelo modelo de Rackett. A forma mais comum é usar a densidade de saturação líquida, mas para gases a gente pode obter um Z aproximado e ver que ele quase não se afasta de 1 nessa faixa.
- Calcula a temperatura reduzida
- Usa o parâmetro de Rackett
e a expressão empírica (uma versão simples pra gases)
- Substituindo dá algo em torno de
Passo 4
Como Z ≃ 1, usamos a equação de estado “quase ideal”
Vamos usar
,
e
:
Resposta
O volume necessário para o tanque é 10,223 m³.