Enunciado

Determine o volume específico, em m3/kg, da amônia a 16 bar, 50°C, usando

(a) a Tabela A-15.

(b) a Figura A-1.

(c) a equação de estado de gás ideal.

Compare os valores obtidos nos itens (b) e (c) com o obtido no item (a).

Passo 1

Ooopa, beleza?

Vamos lá pra mais uma questão bem interessante de termodinâmica!

Passo 2

a) Com p = 10   b a r e T = 50 ° C das tabelas de amônia superaquecida, temos que

v = 0,14499   m 3 / k g

Passo 3

b) Para achar o volume específico da amônia usando os dados de compressibilidade generalizado, primeiro devemos achar o pseudo-reduzido volume específico.

Da tabela de propriedades críticas de elementos selecionados

  • M = 17,03   k g / k m o l
  • p c = 112,8   b a r
  • T c = 406   K

Obtendo a temperatura e pressão reduzidas

T R = T T c = 50 + 273,15   K 406   K = 0,80

p R = p p c = 10   b a r 112,8   b a r = 0,089

Porque não podemos estimar com precisão o pseudo-reduzido volume específico, devemos estimar a constante de compressibilidade. Dos dados de compressibilidade, temos que

Z ≈ 0,93

Sabemos que

Z = p v R T

→ v = Z R T p = 0,93 8,314   k J / k m o l ⋅ K / 17,03   k g / k m o l 50 + 273,15 K 10   b a r 1   b a r 100   k P a

→ v = 0,1467 \ m m 3 / k g

Passo 4

c) Usando o modelo de gás ideal para amônia

p v = R t

Das tabelas de propriedades críticas de elementos selecionados

M = 17,06   k g / k m o l

Temos que

v = R T p = 8,314   k J / k m o l ⋅ K 17,03   k g / k m o l 50 + 273,15 K 10   b a r 1   b a r 100   K P a = 0,1578   m 3 / k g

Passo 5

Coletando os resultados e comparando. O valor obtido pelas tabelas, v = 0 , 14499   m 3 / k g é o mais preciso. O valor obtido pelos dados de compressibilidade, v = 0 , 1467   m 3 / k g , é muito próximo do obtido pela tabela. Isso faz sentido já que os dados de compressibilidade são para estimar valores para esses tipos de vapor.

Mesmo assim, o valor obtido usando a lei de gás ideal, v = 0 , 1578   m 3 / k g é um pouco diferente. Isso é porque a amônia não é um gás ideal, então usando a lei de gás ideal não vai ser preciso.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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