Balanço de Massa e Energia Aula 3 Temperatura

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1 Balaç de Massa e Eerga Aula 3 emperatura A temperatura é uma gradeza extremamete mprtate estud de balaçs de massa e eerga Esta gradeza pde ser represetada pr quatr escalas, duas escalas relatas areet ( ) e Celsus ( C) e duas escalas abslutas Rake (R) e Kel (K) As escalas relatas sã baseadas em uma temperatura de referêca específca (3 u 0 C), que crrespde a equlíbr da mstura gel-água sb pressã atmsférca ( pt rmal de cgelamet/fusã da água) As escalas abslutas têm seu pt zer a mer temperatura que se acredta exstr, cm base em les termdâmcas e cmprtamet ds gases deas A udade de temperatura absluta que crrespde, em tama, a grau Celsus é camada de Kel (K), e a escala absluta cuja udade tem mesm tama de grau areet é camada de Rake (R)

2 areet Rak Kel Celsus Balaç de Massa e Eerga Aula 3 emperatura t de ebulçã da água a 760 mmhg t de cgelamet 73 0 da água a 760 mmhg Obserações: O 0 C u seus equaletes em utras escalas, é cecd cm a cdçã padrã de temperatura; Δ = ΔR e Δ C = ΔK; 3 Δ C =,8 Δ e ΔK =,8 ΔR; C C 3, Zer Abslut C,8 C R R 460R K K C 73K C

3 Balaç de Massa e Eerga Aula 3 ressã ressã é defda cm a razã etre uma frça e a área sbre a qual esta frça atua ressã Hdrstátca de um lud ressã exercda sbre a base de uma clua estátca, que relaca a frça a superfíce d tp da clua mas pes d flud a clua ressã Atmsférca g A pressã fud da clua de líqud frça A área Mercúr ρ desdade d flud g aceleraçã da gradade altura da clua de líqud pressã tp da clua de flud 3

4 Balaç de Massa e Eerga Aula 3 4 ressã Hdrstátca de um lud g g A m A m g A m g A A A es Obseraçã: ara uma clua de = 0 tems: g g

5 Balaç de Massa e Eerga Aula 3 ressã Atmsférca u Barmétrca A pressã atmsférca pde ser csderada cm a pressã a base de uma clua de flud (ar) lcalzada em um pt de medçã (a íel d mar, pr exempl) Em geral, usa-se cm alr típc da pressã atmsférca a íel d mar, 760 mmhg, que equale a alr padrã de atmsfera (atm) Udade atm a mmhg mh O ps Hg Kgf/cm alr ,33 4,696 9,9,033 atres que fluecam a pressã atmsférca: a) Altura d pt de medçã; b) emperatura ambete; c) Cdções clmátcas Equpamet para medr a pressã atmsférca: Barômetr 5

6 Balaç de Massa e Eerga Aula 3 ressã Absluta A pressã absluta é baseada ácu cmplet (perfet), prtat depede d lcal, da temperatura e das cdções atmsfércas ressã Mamétrca (Gauge) ressã relata a pressã atmsférca (barmétrca) Seu alr é sempre ferr a pressã absluta As pressões atmsférca, absluta e mamétrca se relacam atraés da segute expressã Obseraçã: Absluta Mamétrca -sa : represeta a pressã absluta em lbf/ ; -sg : represeta a pressã mamétrca em lbf/ Atmsférca 6

7 Balaç de Massa e Eerga Aula 3 ácu Quad a pressã absluta é ferr a pressã atmsférca, tems ácu, que represeta quat a pressã absluta é ferr à pressã atmsférca ressã em : ressã Mamétrca Absluta Atmsférca Mamétrca ressã Atmsférca ácu ressã em : ressã Absluta ressã Absluta Absluta Atmsférc a ácu 7

8 Balaç de Massa e Eerga Aula 3 Gases Ideas u erfets Le de Byle-Martte: À temperatura cstate, prdut da pressã absluta pel lume cupad pr um cert úmer de mléculas (u massa) de um gás é cstate C te Cstate Le de Gay-Lussac: À pressã cstate, a razã d lume cupad pr um cert úmer de mléculas (u massa) de um gás pela temperatura é cstate C te Cstate Equaçã de estad ds Gases Ideas Cstate 8

9 Balaç de Massa e Eerga Aula 3 Gases Ideas u erfets Equaçã ds Gases Ideas Cdções Nrmas de emperatura e ressã R R emperatura () = 73,5 K (0 C) ressã () = a lume Mlar () =,7 m 3 /ml é a pressã absluta d gás é a temperatura (absluta) d gás é lume cupad pel gás é a quatdade de gás (usualmete express em úmer de mles) m é lume mlar d gás 9

10 Balaç de Massa e Eerga Aula 3 Gases Ideas u erfets alr de R Udades 8,3447 J K - ml - 0, L atm K - ml - 8, x 0-5 m³ atm K - ml - 8,3447 cm 3 Ma K - ml - 8,3447 L ka K - ml - 8,3447 m 3 a K - ml - Cstates d Gases R 6,3637 L mmhg K - ml - 6,3637 L rr K - ml - 83,447 L mbar K - ml -,987 cal K - ml - 6, lbf ft K - g ml - 0,736 ft³ ps R - lb-ml - 8,63 x 0-5 e K - atm - 0,730 ft3 atm R- lb-mle-,987 Btu lb-ml - R - 0

11 Balaç de Massa e Eerga Aula 3 Mstura de Gases Ideas u erfets A mstura de gases deas, tem cmprtamet semelate a ds gases deas que cmpõe a mstura quad szs Gás A Gás B G A G C 300 ka 0 C 400 ka 0 C G B G,5 m 3,5 m 3 G A + B 700 ka 0 C,5 m 3

12 Balaç de Massa e Eerga Aula 3 Gases Ideas u erfets ressã arcal de um Gás: ressã que um gás cmpete de uma m mstura de gases deas exercera cas estesse sz cupad lume da mstura, a mesma cdçã de temperatura Le de Dalt p t R R t t p R t t R t t y p y

13 Balaç de Massa e Eerga Aula 3 3 Gases Ideas u erfets, R R y R y Le de Amagat