Lista 3 - Com resolução

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Termodinâmica I para Engenharia Química 
Prof. Eduardo R. A. Lima 
Lista 3 
1. Até que pressão deve-se encher um vaso com capacidade de 0,15m3 a 25oC, com o 
objetivo de armazenar 40 kg de etileno (Tc = 282,3 K, Pc =50,40 bar) no seu interior? 
Utilize: 
a) A equação dos gases ideais. 
b) A equação de estado do virial trucada após o segundo termo (B=-140cm3/mol) 
c) A equação de estado de Soave-Redlich-Kwong. 
2. Cem metros cúbicos de dióxido de carbono inicialmente a 150oC e 50 bar são 
comprimidos isotermicamente até uma pressão final de 300 bar. Calcule o volume do gás 
comprimido, assumindo que o dióxido de carbono: 
a) É um gás ideal; 
b) Obedece à equação de estado de Redlich-Kwong; 
3. Um tanque é dividido em dois compartimentos iguais por meio de um diafragma. Um 
compartimento contém metano à pressão de 500 bar e à temperatura de 20 oC, enquanto o 
outro compartimento é evacuado. Repentinamente o diafragma rompe-se. Calcule a 
pressão final do gás no tanque depois de um tempo suficiente para que o equilíbrio seja 
atingido, à mesma temperatura. Assuma que o metano: 
a) É um gás ideal; 
b) É um gás de van der Waals; 
 
4. Deduza uma equação para o trabalho na compressão isotérmica, mecanicamente 
reversível, de um mol de gás de uma pressão inicial P1 até a pressão final P2, quando a 
equação de estado é a do virial truncada na forma Z = 1 + BP/RT. Como este resultado se 
compara ao obtido considerando o gás um gás ideal? Por que isso acontece? 
 
5. Calcule Z e V para o etileno a 25oC e 12 bar, utilizando as seguintes equações: 
a) Expansão do virial truncada Z = 1 + BP/RT, com B = -140cm3/mol 
b) Equação de Redlich-Kwong, com a e b estimados a partir de Tc e Pc. 
 
6. Qual é a quantidade de calor necessária quando 10 mols de SO2 são aquecidos de 200oC a 
1100oC, aproximadamente à pressão atmosférica? Faça as considerações que julgar 
necessárias. 
 
7. Qual a temperatura final quando uma quantidade calor de 2500 kJ é adicionada a 15 mols 
de 1-buteno, inicialmente a 260oC, a uma pressão aproximadamente igual à atmosférica? 
Faça as considerações que julgar necessárias. 
 
8. O calor latente do tolueno a 25oC é de 412,3 J/g e sua temperatura normal de ebulição é 
de 383,8 K. Calcule o calor latente do mesmo em sua temperatura normal de ebulição 
utilizando (a) a equação de Watson e (b) a equação de Riedel. Compare o resultado com 
o obtido experimentalmente: 363,2 J/g. Qual o desvio percentual em cada caso?