Flashcard FC279475
Por que a vazão volumétrica de um gás deve ser informada com as condições de pressão e temperatura?
Termologia
CEBRASPE (CESPE) · 2023
Por que a vazão volumétrica de um gás deve ser informada com as condições de pressão e temperatura?
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Resposta
Porque a densidade do gás varia com pressão e temperatura, mudando a massa associada a um mesmo volume.Explicação:
A vazão volumétrica \(\dot V\) sozinha não define a vazão mássica \(\dot m\), pois \(\dot m=\rho\dot V\) e \(\rho\) depende de \(p\) e \(T\) via a equação dos gases ideais \( \rho=\dfrac{pM}{RT}\).
Sem informar \(p\) e \(T\) a mesma vazão volumétrica pode corresponder a massas muito diferentes, causando erros de projeto.
Exemplo:
Dado \(\dot V=100\ \text{m}^3/\text{h}\) de N₂ (M=0,028 kg/mol) a 20 °C (293,15 K).
Calcule \(\rho\) e \(\dot m\) a 1 atm e a 5 atm usando \( \rho=\dfrac{pM}{RT}\) e \(\dot m=\rho\dot V\).
Para 1 atm (101325 Pa): \( \rho_1=\dfrac{101325\cdot0{,}028}{8{,}314\cdot293{,}15}\approx1{,}16\ \text{kg/m}^3\).
\(\dot m_1=1{,}16\cdot100\approx116\ \text{kg/h}\).
Para 5 atm: \(\rho_2\approx5\cdot\rho_1\approx5{,}82\ \text{kg/m}^3\).
\(\dot m_2=5{,}82\cdot100\approx582\ \text{kg/h}\).
Mostra-se que a massa transportada varia por fator ≈5 apenas por mudança de pressão, logo é obrigatório informar condições de medida.
Veja como foi cobrado:
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