Aula transmissão de calor

TRANSMISSÃO DE CALOR

Engenharia Ambiental
Aula 02

Sorocaba - 2012
Prof. Paulo Sergio Tonello

EQUAÇÕES DE ESTADO
São relações matemáticas entre as variáveis de estado de um sistema termodinâmico, que permitem verificar ou prever o estado do sistema

PARA UM GÁS IDEAL

P = ρrT
R M

PV = mrT

PV = nRT

r=

r é a constante do gás M é a massa molar do gás R é a constante universal dos gases R = 8,314 kJ/kg.mol.K = 0,082 atm.L/mol.K Prof. Paulo Sergio Tonello

GÁS REAL  GÁS IDEAL

Densidade relativamente baixa:

PRESSÃO BAIXA OU TEMPERATURA ALTA Para o ar a equação dos gases ideais é válida para: P = 3000 kPa e T = ambiente ou P = ambiente e T = -130 ºC
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PARA GASES REAIS

FATOR DE COMPRESSIBILIDADE (Z)

=
• Para gás ideal, Z = 1 • Para os demais gases, usar um gráfico de compressibilidade generalizada

As coordenadas reduzidas Pr e Tr são usadas para se encontrar Z

P Pr = Pc

T Tr = Tc
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Prof. Paulo Sergio Tonello

Equação de van der Waals = − 2 −
27 2 2 = 64

= 8

Para as condições críticas, Zc = 0,375

 = volume específico
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Equação de Redlich-Kwong

= − − + 2 2,5 = 0,4275

= 0,0867

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Equação do Virial =1+ + 2+ 3+⋯

= −

2 = 3

B, C, D, ... São os coeficientes do virial específicos para cada gás

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Equação de Berthelot
2 + 2 − =

8 3 = − 3 − 1 2

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EXERCÍCIOS
1 – Um tanque com volume de 0,2 m3 contém 0,5 kg de gás nitrogênio. A temperatura é de 20 ºC. Calcule a pressão desse gás. 2 – A composição media do ar atmosférico, em volume, é : 78,10% de N2 + 20,98% de O2 + 0,94% de Ar. Qual é a massa de ar contida num local de 5 m x 3 m x 3m a 20ºC e 1 atm? Use: R = 8,314 J/mol.K; Ar = 39,948 g/mol; N2 = 28,013 g/mol; O2 = 31,999 g/mol. 3 – Calcule a pressão de vapor da