equações de estado

Equações de Estado
Cap. 4 TEQ
Cap. 3 ITEQ
• São expressões analíticas que relacionam as propriedades volumétricas de um fluido da seguinte forma:

P  f T ,V , n 

V  f T , P, n 

Comportamento PVT na região monofásicaEquação de estado para líquido e sólido
Isotermas na fase líquida são muito inclinadas e próximas.

• Uma equação de estado pode ser resolvida para qualquer uma das 3 grandezas P, v ou T, como uma função das outras duas. Se v for considerado uma função de T e P, então v=v(T,P): Exemplo
• Para acetona líquida a 20°C e 1 bar: β=1,487.10-3 °C-1 κ=62.10-6 bar-1 v=1,287cm3.g-1 Dê:
a) Valor de a 20°C e 1bar
b) Pressão gerada pelo aquecimento a V constante até 30°C
c) Variação de volume até 0°C e 10 bar

10-3

04_04tbl

10-10

Equações de Estado
 Equação do gás ideal
 Equação do virial
 Equações cúbicas
 Correlações generalizadas, alternativas de equações de estado

 Equações não cúbicas Antonie, Rackett

formas

Equação do Gás Ideal

PV= nRT

lim P.v   R.T
P 0

onde v é o volume molar
A lei dos gases ideais PV=nRT é uma relação entre as 4 variáveis que descrevem o estado de qualquer gás, com isso, é uma equação de estado.

Exemplos para modelar como gás ideal
• Certa quantidade de ar ocupa um volume de 5m3 quando sujeita a pressão de 98,07 kPa e temperatura de 20°C. Calcular sua densidade.
• Calcular o trabalho realizado pelo ar como um gás ideal dentro de um cilindro, num processo de aquecimento isobárico . O estado inicial é definido pela 1500 kPa e T=50°C. Após aquecimento resulta numa T=150°C e mesma P. a massa do gás é 1,5kg.

Esta figura mostra o erro em usar a lei de gases ideais para prever as propriedades
P-v-T para o vapor

Equação do Gás Real: compressibilidade
• Nos gases reais as interações intermoleculares não são desconsideradas. E surge uma grandeza útil que é o fator de compressibilidade, Z, que é a razão entre o volume molar real de um