UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANEFACULDADE DE ENGENHARIADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUMICA

CURSO: ENGENHARIA QUMICA

3 ANO

TERMOTECNIA

RESOLUO DO TPC # 1

Discentes: Uamusse, Galileu Incio Docente: Prof. Dr. Eng. Alberto J. Tsamba Eng. Miguel M. Uamusse

Maputo, Agosto de 2012

1. No diagrama p-T apresentado na aula, qual das curvas (a da esquerda do ponto triplo ou a da direita do mesmo) representa a curva de fuso da gua?

Resposta: No diagrama p-T, a curva de fuso da gua o representado pela curva que se encontra um pouco direita a partir do ponto triplo, porque esta curva de todas as substncias que contraem ao congelar e a gua uma substncia que se contrai ao congelar-se.

2.

Um tanque de contm de nitrognio a . Determine a presso do tanque usando:a) A equao do gs ideal;b) A equao de Van Der Waals;c) A equao de Beattie-Bridgeman;d) Comparar com o valor real de ;e) Apresentar os grficos em Excel.

Resoluoa)

Dados: , , .

Pedido:

;

b)

Dados: , , .

Pedido:

e

Propriedades do ponto crtico: , .

;

;

.

c)

Dados: , , .

Pedido:

e

.

;

;

;

d) Para uma melhor comparao, calculei o erro que cada uma das frmulas d no clculo da presso usando a frmula .

(Gs Ideal);

(Van Der Waals);

(Beattie-Bridgeman).

Comparando v-se claramente que o desvio da idealidade aumenta na sequencia das equaes Beattie-Bridgeman, Van Der Waals, Gs Ideal; de modo que a primeira equao d um erro menor comparada com as duas ltimas, e por isso tem um valor da presso prximo do real.

e) Assumindo dois pontos antes da temperatura dada e dois pontos depois da mesma, calculei a presso para cada ponto assumido e posteriormente achei os erros de cada frmula para cada temperatura assumida.

eEis os valores calculados na tabela 1:

Gs IdealVan Der WaalsBeattie-BridgemanV D WB-B

T (K)P (kPa) (%)P (kPa) (%)P (kPa) (%)* (%)* (%)

1251134,9124,59-1021,3232,141011,6432,8030,7033,38

1501361,899,511258,2416,401259,7216,3072,4571,39

1751588,525,551489,711,011501,320,2581,8095,5

2001815,8620,66-1732,0815,101747,2516,1026,9122,07

2252042,8435,74-1969,0030,831989,9832,2413,749,79

Tabela 1. Erros em funo da temperatura

3. Sobre as leis termodinmicasa) Enunciar de duas formas diferentes cada uma das leis termodinmicas;b) Dar exemplos tcnico-cientficos de fenmenos termodinmicos;c) Dar exemplos do quotidiano de fenmenos termodinmicos.

Resoluoa) Lei zero da termodinmica1.

Se e esto em equilbrio trmico com um terceiro corpo (o "termmetro"), ento e esto em equilbrio trmico entre si.

Uma maneira mais formal, mas talvez mais fundamental, de expressar a lei zero a seguinte:

2. Existe uma grandeza escalar, denominada temperatura, que uma propriedade de todos os sistemas termodinmicos (em estado de equilbrio), tal que a igualdade e temperatura uma condio necessria e suficiente para o equilbrio trmico.

Primeira lei da termodinmica1. Existe uma propriedade dos sistemas termodinmicos fechados, a energia , cuja variao em qualquer transformao igual diferena entre a quantidade de calor e o trabalho trocados entre o sistema e a vizinhana nessa transformao, ou seja,

2.

Todo o sistema termodinmico possui, em estado de equilbrio, uma varivel de estado chamada energia interna , cuja variao em um processo diferencial dado pela equao

O contedo essencial da primeira lei da termodinmica que existe uma funo termodinmica til chamada energia interna.

Segunda lei da termodinmica1. "No possvel construir uma mquina trmica que transforme integralmente calor em trabalho".

2. " impossvel a qualquer mquina cclica produzir como nico efeito a transmisso contnua de calor de um corpo a outro que esteja a maior temperatura".

O segundo princpio da Termodinmica estabelece algumas limitaes possibilidade de transformar calor em trabalho.

Terceira lei da termodinmica1. " temperaturas prximas do zero absoluto, toda matria tende a mover-se aleatoriamente e toda energia tende dissipao".

2. "A entropia de uma substncia cristalina pura na temperatura zero absoluto zero".

b) A primeira lei da termodinmica aplica-se a todo e qualquer processo natural que decorre entre estados de equilbrio. Por exemplo, na exploso de uma bomba de fogos de artifcio dentro de um recipiente de ao isolado.A terceira lei extremamente til na anlise termodinmica das reaces qumicas, como a combusto, por exemplo.

c) A ideia contida na lei zero da termodinmica, ainda que simples, no bvia para o quotidiano. Por exemplo, Joo e Jos conhecem Mrio, mas eles podero ou no conhecer um ao outro. Dois pedaos de ferro atraem um man, mas podero no atrair-se mutuamente.

Porm, esta mesma lei tem validade quando, por exemplo, um objecto , que parece frio em contacto com a nossa mo, e um objecto idntico, , que parece quente, so colocados em contacto um com o outro. Aps um intervalo de tempo suficiente, e daro mesma sensao de temperatura. Logo, ambos os corpos esto em equilbrio trmico.J para a segunda lei da termodinmica, por exemplo, quando um automvel freia, o trabalho que foi realizado para coloc-lo em movimento se transforma integralmente em calor pelo atrito nos freios e pelo atrito entre os pneus e a superfcie da estrada, o que se explica claramente na segunda lei.