Engenharia

Mistura de gases ideais e carta psicrométrica

Composição da mistura gasosa
Descrevendo a composição da mistura

m   mi i 1

j

ni 

mi Mi

n   ni i 1

j

M   yi M i

j

1   yi i 1

j

i 1

yi 

ni n j 1   m fi i 1

para Gases ideais:
Modelo de Dalton pi  ni RT V j Modelo de Amagat

Vi 

ni RT p j p   pi i 1

V  Vi i 1

Exercício 1
• Dada a mistura de 28kg de CO2 e 1,8kg de água, pergunta-se: • Qual a fração mássica de água? • Qual a razão mássica de água • Qual a fração molar de água • Qual a razão molar da água.

Propriedades termodinâmicas das misturas de gases ideais
Avaliadas na temperatura da mistura (base molar) h   yi hi u   yi ui i 1 i 1 j j

c p   yi c p ,i i 1

j

cv   yi cv ,i i 1

j

k

cp cv

Avaliadas na temperatura da mistura , e pressão parcial adequada, pi (base mássica, propriedades médias da mistura) u  Mu h  Mh s  Ms ui  M i ui hi  M i hi si  M i si s   yi si i 1 j

c p  Mc p cv ,i  Mcv ,i

cv  Mcv

c p ,i  Mc p ,i

Análise da mistura (sem reação química) mistura já formada, mudando de 1 para 2

u   yi u i T2   u i  T1      h   yi  h i  T2   h i T1     i 1 i 1 j

j

 s   yi  s i  T2 , p2   s i  T1 , p1     i 1

j

Casos de comportamento de gás ideal
A Tabela A22 apresenta o valor dessas propriedades para o ar em base mássica e a Tabela A23 fornece esses dados em base molar
 s  s i  T2   s i T1   R ln o o

p2 p1

Assumindo calor específico constante:
u  cv  T2  T1   h  c p  T2  T1 

ui  cv ,i  T2  T1 
 hi  c p ,i  T2  T1 
 si  c p ,i ln T2 p  R ln 2 T1 p1

 s  c p ln

T2 p  R ln 2 T1 p1

Exercício 2

• Uma mistura de 0,3 lb de CO2 e 0,2 lb de nitrogênio é comprimida de 1atm e 540R para 3 atm em um processo politrópico, no qual n=1,25. • Determine a temperatura final • Qual o trabalho? • Quanto