Gases ideais

Desenvolvimento

ETAPA 3

Aula-tema: Gases perfeitos

A utilização do modelo de gás perfeito é bastante útil nas análises termodinâmicas devido à suasimplicidade. Para realizá-la, é importante seguir os passos descritosEm certas condições, o comportamento real da substância corresponde ao modelo ideal.

Vamos analisar apenas casos em que esse modelo é válido. Para realizá-la, devem ser seguidos os passosdescritos.

Passo 1

Determinar a massa de propano contida no tanque, se um tanque apresenta volume interno de 1 m 3 depropano a 20°C de temperatura e pressão de 101kPa.

Dados

1m3= 1000L

1atm= 101,32Kpa

Densidade do propano (20°C, 1atm = 2,009 g/L.)

m=d.v=2.009g.l .1000L=m=2Kg

Passo 2

Uma esfera oca de metal, com diâmetro interno de 150 mm é pesada inicialmente vazia e pesadanovamente quando carregada de um certo gás a 875 kPa.

A diferença entre as leituras é de0,0025kg. Admitindo que o gás é uma substancia pura e que o processo foi à temperatura constante de25°C, determine qual é o gás contido na esfera. (dica: encontre a constante do gás).

Dados:

∅= 150mm= 0.15m R= 0.075m

P= 875 kPaT= 25°C = 298 K

R= 8,3144 L / kPa K-1 Volume da esfera

4 . π.r3 3=v=1.76L

n=P.VR.T=875 kPa .1.76l8,3144 kPa K-1=n=0.621 moles

Um dos primeiros motores construído com a finalidade de bombear água de uma mina de carvão

foi desenvolvido por Thomas Newcomen em 1705 usava, pela primeira vez, um conjunto cilindro-pistão.

Vapor era produzido no aquecedor (a) e conduzido através da válvula manual (b) até o cilindro (c). vapor iria empurrar o pistão até a posição mostrada, permitindo que a haste (d) descer para dentro reservatório de água (ou mina). A válvula (e) era então aberta para permitir um jato de água sobre cilindro, capaz de condensar o vapor ali dentro, provocando o vácuo necessário. O pistão era então

empurrado para baixo pela pressão atmosférica, levantando a haste e bombeando água para fora através

da linha (f). A válvula (e) era fechada, a válvula (b) era aberta e o procedimento era repetido. A linha era aberta intermitentemente para permitir que o vapor condensado pudesse ser retirado do cilindro.