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Ministério da Educação-MEC Instituto Federal do Norte de Minas-IFNMG Termodinâmica Aplicada Prof: Ramon Geraldo Campos Silva Prova I 17 pontos NOTA: Data: Aluno: Raila Silva Ferreira QUESTÃO 1: (5 pontos) Uma corrente de processo contém a espécie leve 1 e a espécie pesada 2. Deseja-se uma corrente líquida relativamente pura contendo em sua maioria a espécie 2, obtida por uma separação líquido/vapor em um simples estágio. Especificações sobre a composição no equilíbrio são: X1 = 0,002 e = 0,950. Utilize os dados fornecidos a seguir para determinar T(K) e P(bar) para separador. Dados: In In T/K 10,08, 2.572,0, 11,63, = 6.254,0 27 QUESTÃO 2: (7 pontos) Uma mistura contendo quantidades equimolares de benzeno(1), tolueno(2) e etiibenzeno(3) é flasheada para as condições T = 110°C e P = 90kPa. Determine as frações molares do equilíbrio das fases líquido e vapor formadas e a fração molar V do vapor formado. Considere que a lei de Raoult se aplica. Dados: Benzeno: A = 13,7819 = 2726,81 C = 217,572 Tolueno: A = 13,9320 B = 3056,96 C = 217,625 Etilbenzeno: A = 13,9726 B = 3259,93 C = 212,300 In P sat B QUESTÃO 3: (5 pontos) Para o sistema de metila(2), as equações a seguir fornecem uma 25 correlação razoável para os coeficientes de atividade e para a pressão de saturação (T em Kelvins e P em kPa): In Y1 onde 3.643,31 2.665,54 In 16,59158 In = 14,25326 T 33,424 T 53,424 Determine: a) T e y, para P = 101,33 kPa e X1 = 0,85 T= 330,915 K l b) A pressão azeotrópica e a composição azeotrópica para T = . P 73,76 Scanned with CamScanner
w = Ministério da Educação-MEC Instituto Federal do Norte de Minas-IFNMG Aplicada Silva (dado T (chute) P (cale) FO ? Ys = = 301,03 T = P=0,137 bar P= 0,00537 Zi yi FO Ki= 0,06 + = 1 2) P,sat B 234,53 2,60 0,3 0,29 T 99,61 1,10 0.10 0,05 E 47.37 0,52 0,3 KPa V = = de T=110°C = meta) V= V=835 L=164 Scanned with CamScanner
Ministério da Educação-MEC Instituto Federal do Norte de Minas-IFNMG Termodinâmica Aplicada Prof: Ramon Geraldo Campos Silva Prova I 18 pontos NOTA: 70 Data: 14/04/2023 Aluno: Raila Ferreira 2.5 QUESTÃO 1: (6 pontos) Um mol de um gás ideal, inicialmente a 30°C e 1 bar, passa pelas seguintes mudanças mecanicamente reversíveis: Ele é comprimido isotermicamente até o ponto no qual, quando é aquecido a volume constante até 120°C, a sua pressão final é de 12 bar. Calcule Q, W, AU e AH para processo. Considere Cp =(7/2)R e Cv = (5/2)R QUESTÃO 2: (6 pontos) É feito um pedido para estocagem de 35.000 kg de propano, recebido como gás a e Duas propostas foram feitas: (a) Estocar propano como gás a 10°C e 1 (atm). (b) Estocar o propano como um líquido em com seu vapor a 10°C e 6,294(atm). Para essa forma de estocagem, 90% do volume do tanque são ocupados pelo líquido. Compare as duas propostas. discutindo prós e contras de cada uma. Seja quantitativo, quando Sugestão: calculo diâmetro de cada tanque requerido! Dados: = 0,152 Tc = 369.8K Pc = 42,48bar MM = 44,1g/mol Vc= 200 QUESTÃO 3: (6 pontos) 30 Sabendo que a pressão de vapor do n-butano a igual a 9,4573 bar, encontre os volumes molares (a) do vapor saturado e (b) do líquido saturado de n-butano nessas condições, dados pela equação de Redlich/Kwong. Dados: Tc= 425,1K Pc = 37,96bar b) Vc a) T=350K 238,869 calcular. Usanda Eq Saturado Rackett é mais próxima do valor = ZRT = 80,666 Vrap = ZRT = 2555,232236 cm3 P Para a Eq. de RK para saturados indicada, pais pode Scanned with CamScanner
Aquecimento isotermica Vete II III = 303,15K V=0,027 = 0,027 = 120°C = 393,J5K T=303,15 T= V=0,025 12 bar = J20000 P= 106 Cp = Cv= 207.85 * W= 5,60 KJ Q=-W - Q=-5,60KJ. = - RT. W= RT. AH= = Q= * V 3 planitha global ? W= = = ? 3 1870J. dH= J Napor n° Q.2 a) Eq de RK b) 0,88 = VT cm3 mal 10°C " + + bar 85,4 cm3 cm3 V= 22817, 98354 am3 mol 0,9. liquida= = = 85,4 n= 35000 Kg mals cm3 Scanned with CamScanner
Ministério da Educação-MEC Instituto Federal do Norte de Minas-IFNMG Termodinâmica Aplicada Prof: Ramon Geraldo Campos Silva Prova II, parte A - 18 pontos NOTA: Data: 30/05/23 Aluno: Bruna Raila Silva QUESTÃO 1: (7 pontos) 10 Para sistema etanol água a 25°C temos os seguintes dados de fração mássica e de densidade mássica da mistura etanol/água. Massa molar do etanol: 46g/mol; massa molar da água: 18g/mol. a) Encontre uma expressão que relacione a densidade molar (mol/mL) da mistura em função de x₁ ( fração molar de etanol); b) A partir desta expressão encontre as correspondentes para os cálculos da e c) Quais são os valores de e d) Plote gráficos de e vs x₁ Esboce resultado no papel. % mássico Densidade da mistura (g/mL) 0.997 10 0.980 20 0.966 30 0.951 40 0.931 50 0.910 60 0.887 70 0.863 80 0.839 90 0.814 100 0.785 QUESTÃO 2: (8 pontos) Para conjunto de dados abaixo, calcule valor da fugacidade do composto mais volátil em fase vapor, conforme a equação de Van der Waals. Metil-etil-acetona (1) tolueno (2) Tc (K) 535,5 591,8 Pc (bar) 41,5 41,1 Zc 0,249 0,264 Vc (cm3/mol) 267 316 3 0,323 0,262 T (K) 323,15 P (bar) 0,25 R 83,14 yi 0,3 0,7 Scanned with CamScanner
Bruna Raila bilva Ferreira Mc etanol) : M.M M.M ( mistura 46g 18 of mal 64g mol mal 100 de mistura (Base de mL Mistura Etanal Agua = 0,46 mal/ml 18g/mal = 0,18 0,64 mol / 100g/ml 100g/ml a para em do a Encontrar pela formula = + X2. l P2 = b) correspondents de Ps = 1 I P2 quanda P1 foi que P2 i = guando Scanned with CamScanner
Bruna Kaila Ferreira 2) T P R V 323.15 0,25 83,14 106830,6081 Pr Z Tr 0,603454 0,006082 0,994 ai bi a as b sama 2014993 134,1008 24849172,46 149,97956 B 134,1008 0,00134 1,00803.. 0,081398 Scanned with CamScanner
Ministério da Educação-MEC Instituto Federal do Norte de Minas-IFNMG Termodinâmica Aplicada Prof: Ramon Geraldo Campos Silva Prova II, parte B - 15 pontos NOTA: 15,0 Data: 02/06/23 Aluno: Bruna Raila Silva Ferreira QUESTÃO 1: (8 pontos) Os dados abaixo são de uma mistura binária cujo comportamento da fase líquida pode ser ajustado ao modelo de Margules. Sendo assim, calcule valor dos parâmetros deste modelo. T P (Kpa) x1 y1 343 12,3 0 15,51 0,0895 0,2716 18,61 0,1981 0,4565 21,63 0,3193 0,5934 24,01 0,4232 0,6815 25,92 0,5119 0,744 27,96 0,6096 0,805 30,12 0,7135 0,8639 31,75 0,7934 0,9048 34,15 0,9102 0,959 36,09 1 1 Ao final, construa e anote na folha uma tabela que apresente os coeficientes de atividade y2(experimental) e e QUESTÃO 2: (8 pontos) Calcule a fugacidade dos compostos 1 e 2 a partir dos dados abaixo e utilizando a equação do virial truncada no termo: Metil-etil-acetona (1) tolueno (2) Tc (K) 535,5 591,8 Pc (bar) 41,5 41,1 Zc 0,249 0,264 Vc (cm3/mol) 267 316 3 0,323 0,262 (K) 323,15 P (bar) 0,25 R (cm3.bar/mol.k) 83,14 yi 0,3 0,7 Scanned with CamScanner
1) CXP exp rs r2 cale 1 1,44037 J 1,30416 1,00878 1,31623 1,0043605 + 1,025464 1,018925 1,11382 1,050420 1,120506 1,07133 1,0778820 1,07119 A21= 0,17802 6,04384 1,02306 1,13542 1,042219 1,09905 1,010502 1,021108 1,12792 1,003268 1,18944 1,15620 0,99697 1,267631 1,00292 1,17429 1,000199 - 1 1194849 2) Scanned with CamScanner