Notas de aula - EdE (pt 2)-7

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T (K) P (bar) 
523.15 39.73 
573.15 85.81 
623.15 165.13 
643.15 210.3 
3.3 Diagrama PV (líquido-vapor) para a água utilizando a equação de Peng-Robinson 
Utilizando a equação de Peng-Robinson, construa um diagrama PV para a água pura 
partindo da condição da temperatura tripla até a temperatura crítica: 273,16 𝐾 ≤ 𝑇 ≤ 647,1 𝐾. 
No gráfico, deve estar representado o domo de saturação (curvas de líquido e de vapor saturados), 
bem como o comportamento de uma isoterma subcrítica predita pela equação de estado. 
3.4 Balanço de energia em válvula utilizando a equação de Soave-Redlich-Kwong (Ref: [15]) 
Em um processo contínuo, gás metano a 40ºC e 20 bar atravessa uma válvula parcialmente 
aberta cuja saída é mantida à pressão de 1 bar. Determine a temperatura do gás na saída da válvula, 
sabendo que seu comportamento volumétrico é bem representado pela equação de Soave-Redlich-
Kwong. 
Constantes físicas do CH4: Tc = 190,6 K, Pc = 45,99 bar e ω = 0,012. 
Capacidade calorífica de gás ideal: 
𝐶𝑝
𝑔𝑖
= 19,25 + 0,0523𝑇 + 1,197 ∙ 10−5𝑇2 − 1,132 ∙ 10−8𝑇3, onde 𝑇[𝐾] e 𝐶𝑝
𝑔𝑖
[𝐽/𝑚𝑜𝑙. 𝐾]. 
3.5 Velocidade do som no N2 a partir da equação de Redlich-Kwong (Ref: [14]) 
Compute a velocidade do som no gás N2 à temperatura de 300 K em diferentes condições 
de pressão: 1,0132 𝑏𝑎𝑟 ≤ 𝑃 ≤ 25,0132 𝑏𝑎𝑟 por meio da equação de Redlich-Kwong. Estabeleça 
um passo de 0,5 bar de pressão entre os dados subsequentes. 
Constantes físicas do N2: Tc = 126,2 K, Pc = 33,90 bar, MM = 28,013 g/mol. 
Capacidade calorífica de gás ideal: 
𝐶𝑝
𝑔𝑖
= 31,15 − 0,01357𝑇 + 2,68 ∙ 10−5𝑇2 − 1,168 ∙ 10−9𝑇3, onde 𝑇[𝐾] e 𝐶𝑝
𝑔𝑖
[𝐽/𝑚𝑜𝑙. 𝐾]. 
 
 
Atenção! Os três primeiros exercícios estão resolvidos na forma de vídeo no canal de apoio 
da disciplina. Seguem os links: Exercício 1, Exercício 2 e Exercício 3. O último exercício está 
resolvido no arquivo “XSEOS-spreadsheet.xls”, na aba “Redlich-Kwong”. 
 
 
 
https://www.youtube.com/watch?v=YOfVA7Bv8Z0
https://www.youtube.com/watch?v=ci3LIBPOkxI
https://www.youtube.com/watch?v=cZX-Rd92qAw
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6. Referências 
[1] ANTOINE, C. Thermodynamique, Tensions des Vapeurs: Nouvelle Relation entre les 
Tensions et les Temperatures. Comptes rendus hebdomadaires des séances de 
l’Académie des sciences, v. 107, p. 681–684; 836–837, 1888. 
[2] WAGNER, W. New vapour pressure measurements for argon and nitrogen and a new 
method for establishing rational vapour pressure equations. Cryogenics, v. 13, p. 470–482, 
1973. 
[3] REID, R. C.; PRAUSNITZ, J. M.; SHERWOOD, T. K. The Properties of Gases and 
Liquids. 3. ed. New York: McGraw-Hill, 1977. 
[4] LEE, B. I.; KESLER, M. G. A Generalized Thermodynamic Correlation Based on Three-
Parameter Corresponding States. AIChE Journal, v. 21, n. 3, p. 510–527, 1975. 
[5] AMBROSE, D.; WALTON, J. Vapour pressures up to their critical temperatures of normal 
alkanes and 1-alkanols. Pure & Applied Chemistry, v. 61, n. 8, p. 1395–1403, 1989. 
[6] RIEDEL, L. Kritischer Koeffizient, Dichte des gesättigten Dampfes und 
Verdampfungswärme. Untersuchungen über eine Erweiterung des Theorems der 
übereinstimmenden Zustände. Chemie Ingenieur Technik, v. 26, p. 679–683, 1954. 
[7] GÓMEZ-NIETO, M.; THODOS, G. A New Vapor Pressure Equation and its Application 
to Normal Alkanes. Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals, v. 16, n. 2, p. 
254–259, 1977. 
[8] GÓMEZ-NIETO, M.; THODOS, G. Generalized Vapor Pressure Equation for Nonpolar 
Substances. Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals, v. 17, n. 1, p. 45–51, 
1978. 
[9] KORETSKY, M. D. Engineering and Chemical Thermodynamics. 2. ed. Danvers: Wiley 
& Sons, 2013. 
[10] SMITH, J. .; VAN NESS, H. C.; ABBOTT, M. M. Introduction to Chemical Enginering 
Thermodynamics. 7. ed. New York: McGraw-Hill, 2005. 
[11] POLING, B. E.; PRAUSNITZ, J. M.; O’CONNEL, J. P. The Properties of Gases And 
Liquids. 5. ed. New York: McGraw-Hill, 2001. 
[12] GMEHLING, J. et al. Chemical Thermodynamics for Process Simulation. 1. ed. 
Weinheim: Wiley-VCH, 2012. 
[13] SANDLER, S. I. Chemical, Biochemical, and Engineering Thermodynamics. 5. ed. 
Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc., 2017. 
[14] CASTIER, M.; AMER, M. M. XSEOS: An evolving tool for teaching chemical engineering 
thermodynamics. Education for Chemical Engineers, v. 6, p. 62–70, 2011. 
[15] ELLIOTT, J. R.; LIRA, C. T. Introductory Chemical Engineering Thermodynamics. 1. 
ed. New Jersey: Prentice-Hall, 1999.