Enunciado

Gás nitrogênio a 800 R e 50 psia se comporta como um gás ideal. Calcule o c p   e   c v do nitrogênio nesse estado utilizando os dados de entalpia e energia interna da Tab. A–18E, e compare-os com os valores listados na Tab. A–2Eb.

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem?

Bem, devemos lembrar que, para gases ideais, podemos expressar que:

c p T = d h T d T     e     c v = d u T d T

Então, para esse caso, podemos aproximar:

c p 800 R = Δ h T Δ T     e     c v ( 800 R ) = Δ u T Δ T

Passo 2

Vamos admitir que a variação de temperatura seja somente em 20R. Assim, utilizando os dados de entalpia e de energia interna da Tab. A–18, temos:

h 820 R = 5704,7 B t u l b m o l     e     h 780 R = 5424,2 B t u l b m o l

E

u 820 R = 4076,3 B t u l b m o l       e     u 780 R = 3875,2 B t u l b m o l  

Devemos lembrar que a massa molecular do nitrogênio é de aproximadamente 28 , 013 l b m l b m o l .

Então, primeiramente, temos:

c p 800 R = 5704,7 - 5424,2 28 B t u / l b m   ( 820 - 780 ) R   → c p 800 R = 0,25 B t u l b m R  

E, para o cálculo do c v :

c v 800 R = 4076,3 - 3875,2 28 B t u / l b m   ( 820 - 780 ) R   → c v 800 R = 0,179 B t u l b m R  

Sendo que, da tabela A-2Eb, os valores são:

c p = 0,25 B t u l b m R     e   c v = 0 , 179 B t u l b m R

Resposta

Portanto:

→ c p 800 R = 0,25 B t u l b m R

→ c v 800 R = 0,179 B t u l b m R

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