Enunciado

27 Um tanque contém 2 kg de uma mistura de N2, O2 e CO2 a 150 kPa e 300 K. Sabendo que as frações em massa de N2, e O2 são, respectivamente, iguais a 0,25 e 0,50, determine a constante de gás da mistura e o volume interno do tanque.

Passo 1

Opaaaa... vamos pra mais uma questão?

Nessa questão vamos usar a equação pra constante do gás da mistura:

R m i s t = ∑ c i R i

E também a lei dos gases, usando o R da mistura:

P V = m R m i s t T

Passo 2

Bom... falta a fração em massa do C O 2 . Masss:

∑ c i = 1

Então:

c N 2 + c O 2 + c C O 2 = 1

0,25 + 0,50 + c C O 2 = 1

c C O 2 = 0,25

Passo 3

Pegando, na tabela A.5, o R de cada um:

- nitrogênio:

R N 2 = 0,2968   k J / k g K

- oxigênio:

R O 2 = 0,2598   k J / k g K

- gás carbônico:

R C O 2 = 0,1889   k J / k g K

Calculando, então, o R da mistura:

R m i s t = c N 2 R N 2 + c O 2 R O 2 + c C O 2 R C O 2

R m i s t = 0,25 × 0,2968 + 0,5 × 0,2598 + 0,25 × 0,1889

R m i s t = 0,2513   k J / k g K

Passo 4

Usando a lei dos gases pra achar o volume:

P V = m R m i s t T

150 × V = 2 × 0,213 × 300

V = 1,005   m 3

Acabamos, heim... essa foi rapidinho, né? Vamos pra próximaa.

Resposta

R m i s t = 0,2513   k J / k g K

V = 1,005   m 3

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