CalculosPvT

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ENG07079 - Termodinâmica para Engenharia
Qúımica I: Equações Úteis em Cálculos PvT
Passo 1 - Escolher equação de estado (GI, SRK, PR) ou método de cálculo
PvT (correlações generalizadas, tabela de vapor) e determinar v = v(P, T ) ou
P = P (v, T ). Lembrando que acima da temperatura cŕıtica, as equações cúbicas
tem apenas uma solução real, enquanto abaixo desta, três soluções são posśıveis,
sendo que quando P = P sat(T ), a de maior valor corresponde ao volume do va-
por e a menor ao volume do ĺıquido saturado (ver material de aula).
Passo 2 - Usar as relações entre v × V ×m × n para obter as informações
desejadas.
Para um sistema contendo 1 fase:
Relações usando volume espećıfico em base molar ou em base mássica:
v =
V
n
v =
V
m
1
Relações entre massa e número de moles:
n =
m
M
m = nM
Ex: Volume espećıfico do gás é v = 1000 cm3/mol; um tanque tem volume
total V = 10 L = 10000 cm3
v =
V
n
n =
V
v
n =
10000cm3
1000cm3/mol
= 10mol
Se M=28 g/mol
m = nM = 10mol × 28g/mol = 280g
Para um sistema contendo 2 fases (ĺıquido e vapor):
n = nl + nv
m = ml +mv
V = Vl + Vv
Para as três equações a seguir, considera-se o volume espećıfico em base
mássica; caso esteja em base molar, trocar m por n.
V = Vl + Vv = mlvl +mvvv
v =
V
m
=
Vl + Vv
ml +mv
vl =
Vl
ml
vv =
Vv
mv
Usando o conceito de qualidade x (fração mássica de vapor na mistura), e o
volume espećıfico em base mássica:
v = (1− x)vl + xvv
x =
mv
m
=
mv
mv +ml
=
v − vl
vv − vl
Caso conheça-se a fração volumétrica de ĺıquido no sistema, Φ:
Φ = Vl/V
Vl = ΦV
Vv = V − Vl = (1− Φ)V
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