Compressibilidade de um gás

UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO CENTRO DE CÊNCIAS EXATAS E ECNOLOGIA Departamento de Química Disciplina: Físico-Química 1 Responsável: Prof. Dr. Auro A. Tanaka GASES REAIS – Lista 2

1.

Um gás a 250 K e 15 atm possui um volume molar 12% menor que o calculado pela lei dos gases ideais. Calcule o fator de compressibilidade e o volume molar do gás. Quais são as forças dominantes neste gás, atrativas ou repulsivas? O fator de compressibilidade para o metano é dado por: Z = 1 + BP + CP2 + DP3. Se P está em atm, os valores das constantes B, C e D são os seguintes: T/K 200 1000 B -5,74x10-3 0,189x10-3 C 6,86x10-6 0,275x10-6 D 18,0x10-9 0,144x10-9

2.

Faça um gráfico de Z em função de P para estas duas temperaturas e compare os resultados.

3.

Sabendo-se que: a) em baixas pressões, a equação de van der Waals pode ser escrita na forma: P V = R T { 1 + [ (b/RT) – a / (RT)2 ] P } b) (Z /  P) indica a rapidez com que um gás desvia do comportamento ideal, e que a temperatura na qual a curva Z versus P tangencia a linha do gás ideal (Z= 1) é chamada de temperatura de Boyle (TB), ou seja, nesta temperatura (Z /  P) = 0, derive a expressão de TB para o gás van der Waals. Estime o valor de T B para o CO2 (a = 0,366 Pa m6 mol-2 , 42,9x10-6 m3 mol-1) e compare com o valor experimental 714,8 K.

4.

Para baixas pressões, o coeficiente de compressibilidade Z para o gás van der Waals pode ser escrita como: Z = {1 + [(b - a/RT)P/RT]} Se Z = 1,00054 a 0ºC e 1 atm e a temperatura de Boyle para o gás é de 107 K, calcule os valores de a e de b.

06.05.2013

Exercício 2: