Um gás, com condições a montante dadas por uma das opções do Problema 7.13, é estrangulado para uma pressão de 1,2 bar. Use a equação de Soave/Redlich/Kwong para estimar a temperatura a jusante e o Δ S do gás

Passo 1

Equação de Soave/Redlich/Kwong : Ω : = 0.08664 Ψ : = 0.42748

c : = b . 480 + 1.574 ) ⋅ ω - 0.176 ⋅ ω 2 ¯

α : = 1 + c ⋅ ( l - T r ) 0.5 2

β Ω = P r T r →  Eq.  3.53 q : = Ψ α Ω ⋅ T r → E q 3.54

Achado: z : = 1

Dados z = 1 + β - q ⋅ β ⋅ z - β z ⋅ ( z + β ) Eq 3.52 Z ( β , q ) : = e n c o n t r e ⁡ ( z )

i : = 1 … 4 I i : = l n ⁡ Z β i , q i + β i Z β i , q i ) Eq6.65b

H R i : = R ⋅ T 1 i Z β i , q i ) - 1 - c i ⋅ T r i α i 0.5 + 1 ⋅ q i ⋅ I i Eq6.67

S R i : = R ⋅ l n ⁡ z β i , q i ) - β i - c i ) ⋅ T r i α i 0.5 ⋅ q i ⋅ I i

A derivada nessas equações é igual a: - c i ⋅ T r i α i 0.5

Agora iterate para T2

T2  : = 273 ) 300 232 384 K

Z β i , q i )

H R = - 2.936 - 2.356 - 0.526 - 1.523 k J m o l S R = - 6.126 - 4.769 - 1.789 - 2.679   J m o l ⋅ K

τ : = T 2 → T 1 Cp  : = R ⋅ A + B 2 ⋅ T 1 ⋅ ( ) + 1 + C 3 ⋅ π 1 2 ⋅ ( ) 2 + τ + 1 + D τ ⋅ T 1 2

T 2 : = H R C p + T 1 → T 2 = 272.757 ) 299.741 231.873 383.554 K

Δ S : = C p ⋅ l n ⁡ T 2 T 1 - R ⋅ l n ⁡ P 2 P 1 - S R ¯ Δ S = 31.565 30.028 32.128 22.18 J m o l ⋅ K

Resposta

T 2 = 272.757 ) 299.741 231.873 383.554 K

Δ S = 31.565 30.028 32.128 22.18 J m o l ⋅ K