Exercício de Termodinâmica I 64

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= 71,541 
Regra de Kay Eq.13,86 
= 0,5 × 2,49 + 0,395 × 3,39 + 0,105 × 5,04 = 3,113 MPa Pc mix Tcmix = 
0,5 × 568,8 + 0,395 × 126,2 + 0,105 × 154,6 = 350,5 K
× 350,5 = 28,51 kJ/kg
13,99
Propriedades reduzidas:
Figura D.1: Z = 0,87 
Figura D.2 h* ÿ h = 0,70 × RTc = 0,70 ×
Pr = = 1,124, Tr = = 1,427 3,113 350,5 Devotratá-lo como uma mistura de 
gases reais. 8.3145
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
500
71.541
As frações molares são:
3.5
Um motor a jato moderno opera de modo que o combustível seja pulverizado no ar a um P, T 
superior ao ponto crítico do combustível. Suponha que temos uma mistura rica de 50% de n-
octano e 50% de ar por mol a 500 K e 3,5 MPa próximo à saída do bocal. Preciso tratar isso como 
uma mistura de gases reais ou uma suposição de gás ideal é razoável? Para responder, encontre 
Z e o desvio de entalpia para a mistura assumindo a regra de Kay e os gráficos 
generalizados.
yC8H18 = 0,5, yN2 = 0,5 × 0,79 = 0,395, yO2 = 0,5 × 0,21 = 0,105 
Eq.12,5: 
Mmix = ÿ yi Mi = 0,5 × 114,232 + 0,395 × 28,013 + 0,105 × 31,999
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0,3193 × 308,3
ÿ ÿ
P = 
v ÿ b
Regra de Kay Eq.13.86 
Pc mix = 0,6 × 5,04 + 0,4 × 6,14 = 5,48 MPa Tc 
mix = 0,6 × 282,4 + 0,4 × 308,3 = 292,8 K
Uma mistura de 60% de etileno e 40% de acetileno por mol está a 6 MPa, 300 K. A mistura 
flui através de um pré-aquecedor onde é aquecida a 400 K a P constante. Usando a equação 
de estado de Redlich Kwong com a, b para a mistura encontre o volume específico de 
entrada. Repita usando a regra de Kays e os gráficos generalizados.
RTc
-
Redlich Kwong EOS os parâmetros dos componentes individuais, Eq.13.58, 13.59.
RTc
= 0,6175, cC2H4 = 1 - cC2H4 = 0,3825 27,26
300
ÿ
6000 = 
v ÿ 0,001 42
aC2H4 = 0,42748
= 11,8462 
6140
= 0,001 439 
5040
Propriedades reduzidas: Pr = = 1,095, Tr = = 1,025 5,48 292,8 Fig.D.1: Z = 0,4 (difícil de ler) v 
= ZRT/P = 0,4 × 0,305 × 300 / 6000 = 
0,0061 m3 /kg
v(v + 0,001 42) 3001/2
= 0,42748 = 9,9863 5040
= 0,001 389 
6140
= 0,42748
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
ÿ ci a
Usando agora a eq.13.57:
Para fazer o EOS precisamos da constante do gás, então da Eq.12.5 
obtemos Mmix = ÿ yi Mi = 0,6 × 28,054 + 0,4 × 26,068 = 27,26 
Rmix = 8,3145/27,26 = 0,305 kJ/kg K
0,6 × 28,054
Agora os parâmetros da mistura são da equação 13.87, então precisamos das frações de massa 
y M
ÿ 
ÿ
aC2H2 = 0,42748
=
= (0,6175 × 9,9863 + 0,3825 × 11,8462)2 = 10,679
TR
v(v + b)T1/2 
0,305 × 300
Por tentativa e erro encontramos o volume específico, v = 0,006683 m3/kg
6
a
0,2964 × 282,4
ÿ
amix =
0,31932 × 308,32,5
10.679
13.100
-
0,29642 × 282,42,5c
Computador
bmix = ÿ ci bi = 0,6175 × 0,001 439 + 0,3825 × 0,001 389 = 0,001 42
c
eu
R2T
bC2H2 = 0,08664 = 0,08664 Pc
5/2
1/2
R2T
2
5/2
bC2H4 = 0,08664 = 0,08664 PC
cC2H4 = 
Mmistura
Computador
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