Termo II - Equações de Riedel e Watson

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Equação de Riedel e Equação de Watson 
Andressa de Oliveira Almeida
Camila Donato
Gabriela Cirilo Machado
UNIVERSIDADE FEDERAL DOS VALES DO JEQUITINHONHA E MUCURI
INSTITUTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
DIAMANTINA – MINAS GERAIS 
Termodinâmica II
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Calor latente de substâncias puras
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Termodinâmica II
Pode ser definido como a quantidade de energia absorvida ou liberada durante uma mudança de fase quando fornecemos energia térmica a uma substância, a sua temperatura não varia, mas seu estado de agregação modifica-se (Çengel, 2013).
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Calor latente de fusão
Uma substância pura é liquefeita a partir do estado sólido a pressão constante.
Calor latente de vaporização
Uma substância pura é vaporizada a partir do líquido a pressão constante.
Calor latente de substâncias puras
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Termodinâmica II
O calor latente vinculado a uma mudança de fase é uma função somente da temperatura e está relacionado às outras propriedades do sistema por uma equação termodinâmica exata chamada equação de Clapeyron :
 
Para uma espécie pura à temperatura ambiente
: calor latente
V: variação de volume vinculada à mudança de fase
: pressão de saturação
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Calor latente de substâncias puras
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Estimativas aproximadas de calores latentes de vaporização para líquidos puros em seus pontos normais de ebulição são dadas pela regra de Trouton:
 
Para uma espécie pura à temperatura ambiente
Tn : temperatura absoluta do ponto normal de ebulição 
As unidades de , R e Tn devem ser escolhidas de modo que seja adimensional. 
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Equação de Riedel
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Com a mesma natureza, mas não tão simples, tem a equação proposta por Riedel:
mesmo sendo empírica, é surpreendentemente precisa; erros raramente ultrapassam os 5%.
Pc: pressão crítica em bar, 
Trn: é a temperatura reduzida a Tn. 
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Equação de Watson
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Termodinâmica II
A estimativa do calor latente de vaporização de um líquido puro a qualquer temperatura, a partir de um valor conhecido a uma determinada temperatura, pode ser baseada em um valor experimental conhecido ou em um valor previsto pela equação de Riedel. O método proposto por Watson possui grande aceitação:
Tr: temperatura reduzida
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Exemplo 4.4 
(Van Ness, 7ª ed)
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Exemplo 4.4
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Sabendo que o calor latente de vaporização da água a 100 ºC é igual a 2.257 , estime o calor latente a 300ºC.
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Tomando a equação de Watson para estimativa do calor latente: 
Onde: 
(01)
e
Exemplo 4.4
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Pela tabela B.1: Propriedades Características de Espécies Puras (Van Ness, 7º ed), sabe-se que:
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Logo:
Exemplo 4.4
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Substituindo os dados na equação (01):
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Através da fórmula, encontramos que o calor latente da água a 300ºC é igual a 1Como a pressão é constante, a variação de entalpia se iguala a variação de calor. Logo, de acordo com a tabela F.1: Vapor d’agua saturado (Van Ness, 7º ed), a entalpia de evaporação da água, a 300ºC, é igual a 1406, valor próximo ao encontrado no exercício. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 
MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Howard N. Princípios de termodinâmica para engenharia. 6. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2009.
 
VAN NESS,H.C.; SMITH J.M.; ABBOTT, M.M. ABBOTT. Introdução à Termodinâmica da Engenharia Química.7a. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009
Çengel, Y. A., Boles, M. A., 2013; Thermodynamics an Engineering Approach, 7ma Ed., McGraw Hill.
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