II PROVA DE TERMODINÂMICA

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II PROVA DE TERMODINÂMICA 
Aluno (a): Data: 
1) Uma indústria possui um reator para produção de ciclohexano, através da reação 
de hidrogenização do benzeno: 
 
C6H6 + 3 H2  C6H12 
O benzeno e o hidrogênio são produzidos pela própria indústria, porém em 
unidades diferentes. O benzeno é produzido continuamente, porém a produção de 
hidrogênio sofre paradas constantes. Para que o processo de produção de ciclohexano 
não pare, a indústria deve manter uma reserva de hidrogênio capaz de fornecer o 
equivalente a dois dias de hidrogênio para a planta de ciclohexano. Sabendo que a 
produção diária de ciclohexano é de 12 ton/dia e o hidrogênio deve ser armazenado a 
32
o
C e 110 atm, calcule o volume do tanque de armazenagem de hidrogênio, 
considerando que todo o H2 armazenado está na forma de gás. Utilize a equação de 
Redlich-Kwong para calcular o volume molar do hidrogênio. 
Dados: R = 0,082 L.atm.mol
-1
.K
-1
 
Temperatura crítica = 33,2 K 
Pressão crítica = 13,0 atm 
Peso molecular do hidrogênio = 2,0 g/mol 
 
2) Um cilindro de nitrogênio tem uma capacidade para comportar 0,15 m3 de gás. 
Em um cilindro cheio, o nitrogênio tem um volume molar igual a 0,16 L/mol. Após 5 
dias de uso constatou-se que o volume molar do nitrogênio subiu para 0,40 L/mol. O 
cilindro é armazenado a temperatura constante de 300 K e o cilindro contêm nitrogênio 
somente na fase gás. Calcule: (a) a pressão inicial do cilindro cheio, (b) a pressão após 5 
dias de uso, (c) a massa inicial de nitrogênio no cilindro cheio, (d) a massa de nitrogênio 
que foi utilizada durante os 5 dias. Use a equação de Van der Waals. 
 
3) Um reservatório deverá conter 120 kg de butano, pressurizado a 10 atm e 
temperatura ambiente (30ºC). Nestas condições 92% do butano estará na fase líquida e 
5% estará na fase gás (porcentagens em massa). Calcule o volume do reservatório. 
Dados: Utilize a equação do virial para cálculo do volume molar do gás. 
 
B = - 2,65.10
-4
 m
3
/mol 
C = 3,025.10
-7
 m
6
/mol 
Volume molar da fase líquida = 0,114 L/mol 
 
4) Calcule o volume molar e a densidade da fase vapor do propano usando uma 
equação generalizada para gases truncada no terceiro termo (correlações de Pitzer) a 30 
atm e 360 K. 
BOA PROVA!!!!