Enunciado

Propileno gasoso, a 127 ∘ C e 38 bar, passa por uma restrição em um processo com escoamento em regime estacionário, atingindo 1 bar, quando ele pode ser considerado um gás ideal. Estime a temperatura final do propileno e a variação de sua entropia.

Passo 1

Propileno ω : = 0.140 T c : = 365.6 ⋅ K P c : = 46.65 ⋅ b a r

T : = 400.15 ⋅ K P : = 38 ⋅  bar P 0 : = 1 ⋅ b a r

O processo de estrangulamento, ocorrendo em entalpia constante, pode ser dividido em duas etapas:

(1) Transforme-se em um gás ideal nas condições iniciais, avaliando mudanças de propriedades a partir de uma correlação generalizada.

(2) Mude T e P no estado de gás ideal para as condições finais, avaliando as mudanças de propriedade por equações para um gás ideal. As mudanças de propriedade para as duas etapas somam-se à mudança de propriedade para o processo. Para as condições iniciais

Etapa (1): Use a correlação de Lee / Kesler, interpole.

H 0 : = - 0.863 ⋅ R ⋅ T c H 1 : = - 0.534 ⋅ R ⋅ T c H R : = H 0 + ω ⋅ H 1

H 0 = - 2.623 × 10 3 J m o l H 1 = - 1.623 × 10 3 J m o l H R = - 2.85 × 10 3 J m o l

S 0 : = - 0.565 ⋅ R S 1 : = - 0.496 ⋅ R S R : = S 0 + ω ⋅ S 1

S 0 = - 4.697 J m o l ⋅ K S 1 = - 4.124 J m o l ⋅ K S R = - 5.275 J m o l ⋅ K

Etapa (2): Para a capacidade de calor do propileno,

A : = 1.63 7 B : = 22.706 ⋅ 10 - 3 K C : = - 6.915 ⋅ 10 - 6 K 2

Resolva o balanço de energia para o T. final. Veja a Eq. (4.7).

τ : = 1 (acho)dados

H R = R ⋅ A ⋅ T ⋅ ( ) - 1 + B 2 ⋅ T 2 ⋅ ( ) 2 - 1 + C 3 ⋅ τ 3 ⋅ ( ) 3 - 1

τ : =  Find  ( t ) τ = 0.908 T f : = τ ⋅ T T f = 363.27 K

Δ S i g : = R ⋅ ICPS ⁡ T , T f , 1.637,22.706 ⋅ 10 - 3 , - 6.915 ⋅ 10 - 6 , 0.0 - l n ⁡ P 0 P

Δ S i g = 22.774 J m o l ⋅ K

Δ S : = - S R + S i g

Δ S = 28.048 J m o l ⋅ K

Resposta

Δ S = 28.048 J m o l ⋅ K

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