Equações Cúbicas e Correlações Generalizadas - Exercícios

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1) Um vaso contendo um volume de 0,4 m³ contém 2,0 kg de uma mistura de 
água líquida e seu vapor em equilíbrio numa pressão de 600 kPa. Calcule: 
a) O volume e a massa de líquido 
b) O volume e a massa de vapor 
c) Energia interna da mistura 
d) Entalpia da mistura. 
2) Valores para os coeficientes do virial do vapor de isopropanol a 200°C são: 
B = -388 cm³/mol e C = -26000 cm6/mol². Calcule V e Z para o vapor de 
isopropanol, a 200°C e 10 bar, através: 
a) Da equação do gás ideal 
b) Da equação do virial truncada no terceiro termo 
4) Determine o volume molar do n-butano a 510 K e 25 bar, através dos 
seguintes procedimentos: 
a) Equação do gás ideal 
b) Correlação generalizada para o fator de compressibilidade 
c) Correlação generalizada para o coeficiente do virial 
5) Qual a pressão gerada quando 1 lb-mol de metano é armazenado em um 
volume de 2 ft³ a 122°F? Efetue os cálculos com base em: 
a) Equação do gás ideal 
b) Equação de Redlich/Kwong 
c) Uma Correlação generalizada 
6) Uma massa de 500 g de amônia gasosa é armazenada em um vaso com 
30.000 cm³, imerso em um banho à temperatura constante de 65°C. Calcule a 
pressão do gás através de cada uma das seguintes equações: 
a) Equação do gás ideal 
b) Equação de Redlich/Kwong 
c) Uma Correlação generalizada 
8) Ar é comprimido de uma condição inicial de 1 bar e 25°C a um estado final 
de 5 bar e 25°C através de três diferentes processos mecanicamente 
reversíveis. Nestas condições, o ar pode ser considerado um gás ideal com 
capacidades caloríficas constantes: CV = (5/2)R e CP = (7/2)R. 
a) Aquecimento a volume constante seguido por resfriamento a pressão 
constante 
b) Compressão Isotérmica 
c) Compressão adiabática seguida de resfriamento a volume constante 
d) Calcule Q e o W e U e H do ar em cada processo 
Outros exercícios 
1) Um mol de gás ideal com CV = (5/2)R e CP = (7/2)R, sofre uma expansão 
de P1 = 8 bar e T1 = 600 K para P2 = 1 bar pelas seguintes trajetórias: 
a) Volume constante 
b) Temperatura constante 
c) Adiabaticamente 
Admitindo reversibilidade mecânica, calcule U, H, Q e W em cada processo. 
2) Um gás ideal, com CV = (3/2)R e CP = (5/2)R, é levado de P1 = 1 bar e V t1 = 
12 m³ para P2 = 12 bar e V t1 = 1 m³ através dos seguintes processos 
mecanicamente reversíveis: 
a) Compressão isotérmica 
b) Compressão adiabática, seguida por resfriamento a pressão constante 
c) Compressão adiabática, seguida por resfriamento a volume constante 
d) Aquecimento a volume constante, seguido por resfriamento a pressão 
constante 
e) Resfriamento a pressão constante, seguido por aquecimento a volume 
constante. 
Calcule U, H, Q e W em cada um desses processos. 
3) Um mol de gás ideal, inicialmente a 30°C e 1 bar, é levado a 130°C e 10 bar 
por três processos diferentes, mecanicamente reversíveis: 
a) Primeiramente, o gás é aquecido a volume constante até a temperatura 
de 130°C; então ele é comprimido isotermicamente até a pressão de 10 
bar. 
b) Primeiramente, o gás é aquecido a pressão constante até a temperatura 
de 130°C; então ele é comprimido isotermicamente até a pressão de 10 
bar. 
c) Primeiramente, o gás é comprimido isotermicamente até 10 bar; então, 
ele é aquecido a pressão constante, até 130°C. 
Calcule U, H, Q e W em cada um desses processos.