4_PVT_Sub_puras_AulaZecão-Termo-II-Mar16

TERMODINÂMICA II – UNIFACS ENGENHA ENGE NHARIA RIA QUÍMICA 2016 2016.1 .1 Aulas – Mar/16

COMPORTAMENTO PVT DE SUBSTÂNCIAS PURAS EQUAÇÕES CÚBICAS DE ESTADO

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.















O QUE VAI SER VISTO... VISTO... Comportamento

PVT de Substâncias Puras Equações de Estado Para

lí quidos quidos A Equ Equaçã açãoo do Viria Viriall Aplicações da Equação da Equação do Virial Equações Cúbicas de Estado















COMPORTAMENTO PVT DE SUBSTÂNCIAS PURAS  Porque

estudar o comportament comportamentoo PVT de substâncias

puras? 1 - Cálculo de Cálculo de Q e W: W: Essenciais para a indústria química, são calculados em função de U e H. Entretanto, essas propriedades não podem ser medidas diretamente, mas são função de parâmetros de fácil medição P, V e T (para sistemas em equilíbrio), conforme RELAÇÕES conforme RELAÇÕES TERMODINÂMICAS . TERMODINÂMICAS .















COMPORTAMENTO PVT DE SUBSTÂNCIAS PURAS  RELAÇÃO

PVT

 Para

substâncias puras, simples e compressíveis, experimentos demonstram que:  Duas

propriedades são são independentes regra das fases  Pressão P pode ser determinada como função função de T e v

P = f (v, (v, T)















COMPORTAMENTO PVT DE SUBSTÂNCIAS PURAS  DIAGRAMA P-T















COMPORTAMENTO PVT DE SUBSTÂNCIAS PURAS  DIAGRAMA P-T Curvas

de condições P e T onde coexistem 2 fases

fronteiras  Ponto

triplo

 Ponto

crítico

3 fases em equilíbrio (S-L-V) – Ponto Ponto 2 região de fluido T e V são propriedades

independentes – Ponto Ponto C Tc

e Pc - máximas T e P para equilíbrio L- V

















COMPORTAMENTO PVT DE SUBSTÂNCIAS PURAS  DIAGRAMAS

P x V


















P x V


















P x V

 Regiões  Líquido

sub-res friado: Líquido a uma temperatura inferior à de saturação à uma dada p

















PROPRIEDADES DOS SISTEMAS BIFÁSICOS  PROPRIEDADES Quando

DO VAPOR VAPOR ÚMIDO:

as fases líquida e vapor coexistem à temperatura de saturação define-se o título:

















PROPRIEDADES DOS SISTEMAS BIFÁSICOS  PROPRIEDADES

DO VAPOR VAPOR ÚMIDO:



















PROPRIEDADES DOS SISTEMAS BIFÁSICOS



















EQUAÇÕES DE ESTADO (EDE)


































































































































































































































































EQUAÇÕES CÚBICAS DE ESTADO Ponto Crítico Comportamento real P c

T c

3 raízes















EQUAÇÕES CÚBICAS DE ESTADO EQUAÇÃO CÚBICA DE VAN VAN DER WAALS WAALS Precursora das equações cúbicas (1873) P

RT v

 Parâmetros

b

a v

2

ou

Z

de Van der Waals características de cada cada gás

Pv RT

v v

a b

RTv

a e b são constantes















EQUAÇÕES CÚBICAS DE ESTADO

a e b de e b de de Van der Waals de RK. Ambos são experimentais ou calculados através de:  a

P

2

P

0















EQUAÇÕES CÚBICAS DE ESTADO PARÂMETROS ARÂMETROS  P 2

a

27 R T c 64 P c

DE VAN VAN DER WAALS: WAALS: 2

b

RT c 8 P c















EQUAÇÕES CÚBICAS DE ESTADO PARÂMETROS ARÂMETROS  P

DE VAN VAN DER WAALS: WAALS:

Para Para chegar ch egar no a, b e Vc de Van der Walls: 1º)Deriva 2 vezes e iguala a zero: ( p / V)Tc = -RT/(Vc - b )2 + 2a/Vc 3 = 0 (1) ( 2p / V2)Tc = 2RT/(Vc - b )3 - 6a/Vc 4 = 0 (2) 2º) 2º) Tir Tira a o valor de a em (1) (1) e su bsti bs titu tuii em (2). (2). Com is so acha Vc = 3b 3º) 3º) Com Com esse valor de Vc, substitu i no valor valor encontrado para a com (1), (1), com co m iss i sso o acha a em em fun f unção ção de R, Tc e b a = 27bRTc /8 (3) 4º) 4º) subst itui itu i este a na equação equação de Van Van der Waa Waals ls e enco encontr ntra a o valor valor final fin al de b em funç ão de T , p e R.

















EQUAÇÕES DE ESTADO GENERALIZADAS EDE’S GENERALIZADAS

volumétricas com apenas Tc e Pc.

Pred Prediç ição ão de prop propri ried edad ades es

















EQUAÇÕES DE ESTADO GENERALIZADAS  Alternativa: uso

de Gráficos Generalizados de Z vs P r a T r Válidos para to d o s os gases diversas (aproximação razoável). Não usar para líquidos

















EQUAÇÕES DE ESTADO GENERALIZADAS As EDE’s generalizadas

aliadas à observações experimentais

indicam que:

“Todos os

fluidos, quando comparados à mesma Tr e Pr, têm o

















FATOR AC NTRICO E CORRELAÇÕES GENERALIZADAS Aproximação Melhor Ainda

dos estados correspondentes: Z= f (Tr,Pr) (Tr,Pr)

que o modelo do gás ideal

apresenta desvios significativos dos resultados

















FATOR AC NTRICO E CORRELAÇÕES GENERALIZADAS Correlação Sabe-se

de Pitzer

que a relação entre o logP rsat vs 1/ T linear ( Eq. T r é linear ( Eq. de Clapeyron), ou seja,



















FATOR AC NTRICO E CORRELAÇÕES GENERALIZADAS


































































































































































































































































































































Prof. José Antonio Cunha

4_PVT_Sub_puras_AulaZecão-Termo-II-Mar16

Recommend Documents