Gás Real -Fator de Compressibilidade Z > 1: Z < 1: Menor compressibilidade Forças repulsivas. Maior compressibilidade Forças atrativas

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1 Disciplina de Físico Quíica I - Diagraa de fases- Liquefação de gases. Prof. Vanderlei Inácio de Paula contato: vanderleip@anchieta.br Gás Real -Fator de Copressibilidade pv Z Z > 1: Menor copressibilidade Forças repulsivas Z < 1: Maior copressibilidade Forças atrativas 1

2 Fator de Copressibilidade - Exercícios Z pv U gás a 350K e 12 at te o volue olar 12% aior do que o calculado pela lei dos gases perfeitos. Calcular : a)o fator de copressibilidade nestas condições; b)o volue olar do gás; c) que forças são doinantes no gás? Atrativas ou repulsivas? U gás a 350K e 12 at te o volue olar 12% aior do que o calculado pela lei dos gases perfeitos. Calcular a) o fator de copressibilidade nestas condições; b) o volue olar do gás; c) que forças são doinantes no gás? 2

3 Fator de Copressibilidade - Exercícios Z pv A 300K e 20 at, o fator de copressibilidade de u gás é 0,86. Calcule o volue ocupados por 8,2 ol do gás nessas condições. A 300K e 20 at, o fator de copressibilidade de u gás é 0,86. Calcule o volue ocupados por 8,2 ol do gás nessas condições. Z pv 3

4 Equação de Van der Waals p V b a V 2 Equação de Van der Waals exercícios p V b a V 2 Calcular a pressão exercida por 1,0 ol de H 2 S, confinado e cada condição seguintes, na hipótese de (a) coportaento de gás perfeito e (b) coportaento de gás de van der Waals; (i) a 273,15K e 22,414L; (ii) 500k e 150 c 3. 4

5 Calcular a pressão exercida por 1,0 ol de H 2 S, confinado e cada condição seguintes, na hipótese de (a) coportaento de gás perfeito e (b) coportaento de gás de van der Waals; (i) a 273,15K e 22,414L; (ii) 500k e 150 c 3. Calcular a pressão exercida por 1,0 ol de H 2 S, confinado e cada condição seguintes, na hipótese de (a) coportaento de gás perfeito e (b) coportaento de gás de van der Waals; (i) a 273,15K e 22,414L; (ii) 500k e 150 c 3. 5

6 Calcular a pressão exercida por 1,0 ol de H 2 S, confinado e cada condição seguintes, na hipótese de (a) coportaento de gás perfeito e (b) coportaento de gás de van der Waals; (i) a 273,15K e 22,414L; (ii) 500k e 150 c 3. Equação de Van der Waals exercícios p V b a V Os cilindros de gás copriido são cheios, nos casos couns, até a pressão de 200 bar. Qual seria o volue olar do oxigênio, nesta pressão e a 25 C, co base na equação dos gases perfeitos e na equação de van der Waals? Para oxigênio considere a= 1,364 d 6 at ol -2 e b = 3,19 x 10-2 d 3 ol

7 Os cilindros de gás copriido são cheios, nos casos couns, até a pressão de 200 bar. Qual seria o volue olar do oxigênio, nesta pressão e a 25 C, co base na equação dos gases perfeitos e na equação de van der Waals? Para oxigênio considere a= 1,364 d 6 at ol -2 e b = 3,19 x 10-2 d 3 ol -1. V = P = 0,08314 x 298, = 0,124 L/ol a p V b V 2 Para deterinação do volue olar através da equação de van der Waals é necessário reordenar a equação obtendo ua equação cúbica. X p Os cilindros de gás copriido são cheios, nos casos couns, até a pressão de 200 bar. Qual seria o volue olar do oxigênio, nesta pressão e a 25 C, co base na equação dos gases perfeitos e na equação de van der Waals? Para oxigênio considere a= 1,364 d 6 at ol -2 e b = 3,19 x 10-2 d 3 ol -1. Redução de 15% 7

8 Derivadas parciais e leis dos gases U uso iportante das equações de estado na terodinâica é para deterinar coo ua variável de estado é afetada quando outra variável de estado uda de valor. (a) Definição de inclinação para ua linha reta. A inclinação é a esa e cada ponto da linha. (b) Ua linha curva tabé te ua inclinação, as ela uda de u ponto para outro. A inclinação da linha e qualquer ponto e particular é deterinada pela derivada da equação da linha. Derivadas parciais e leis dos gases Considere a equação de estado da lei dos gases ideais. 8

9 Pressão de Vapor É a pressão exercida por u vapor quando este está e equilíbrio terodinâico co o líquido de orige. Quanto aior for a pressão de vapor, ais volátil será o líquido, e enor será sua teperatura de ebulição. A pressão de vapor é ua propriedade física que depende intiaente da teperatura. Pressão de vapor 9

10 Diagraa de Fases Diagraa de Fases As três linhas que divide essas regiões: AT, ebulição; BT, fusão; CT, subliação; o ponto T, siultaneaente, gelo, água líquida e vapor de água, e que por isso é chaado de ponto triplo da água. 10

11 O diagraa ostra os estados físicos do CO 2 e diferentes pressões e teperaturas. U étodo de produção de geloseco (CO 2 sólido) envolve: I. copressão isotérica do CO 2(g), inicialente a 25 C e 1 at, até passar para o estado líquido; II. rápida descopressão até 1 at, processo no qual ocorre forte abaixaento de teperatura e apareciento de CO 2 sólido. a) E I, qual a pressão ínia a que o CO 2(g) deve ser subetido para coeçar a liquefação, a 25 C? b) E II, qual a teperatura deve atingir? E fevereiro de 2014 acontecera os Jogos Olípicos de Inverno. A odalidade esportiva curling é u jogo disputado entre duas equipes sobre ua pista de gelo, seu objetivo consiste e fazer co que ua pedra de granito e fora de disco fique o ais próxio de u alvo circular. Vassouras são utilizadas pelas equipes para varrer a superfície do gelo na frente da pedra, de odo a influenciar tanto sua direção coo sua velocidade. A intensidade da fricção e a pressão aplicada pelos atletas durante o processo de varredura pode fazer co que a velocidade da pedra ude e até 20% devido à foração de ua película de água líquida entre a pedra e a pista. O gráfico apresenta o diagraa de fases da água. Qual o núero da seta que representa corretaente a transforação proovida pela varredura? 11