Question

Se calienta metano, que estaba a 8 mpa y 300 k, a presión constante, hasta que su volumenaumenta en un 50 por ciento. determine la temperatura final, usando la ecuación del gas ideal y elfactor de compresibilidad. ¿cuál de estos dos resultados es el más exacto

Answer 1

La temperatura final es 450.04 K

El factor de compresibilidad es cero

Es más exacto usar el cálculo por la ecuación de gas ideal

Explicación:

1. Se toma como base 1 Kg mol de metano

Datos: R (constante)= 8.314 KJ/K gmol* K= 8.314 KN*m/Kgmol*K

T1= 300 K

P1=8 MPa= 8000KPa

V2= 1.5V1

Aplicando la ecuación de gas ideal  pV=nRT

2. Estado 1  p1*V1 =n RT1

V1=nRT1/p1

$V1=\frac{1 Kgmol*(8.314KN*m/Kgmol K)*300K}{8000 KN/m^{2} } = 0.3118 m^{3}$

V1= 311.8 L

3. Estado 2  p1*V2 =n RT2  (p2=p1)

T2= p1*V2/nR

V2= 1.5*0.3118= 0.4677m3

$T2= \frac{8000 KN/m^{2} * 0.4677m^{3} }{1 Kg mol* (8.314 KN*m/Kgmol K}= 450.04K$

4. Factor Compresibilidad se mide por E = módulo volumétrico de elasticidad

E= -Δp/(ΔV)/V este proceso es a presión constante entonces Δp=0 por lo que E=0

Este módulo no se aplica normalmente a los gases y se debe aplicar los principios de la termodinámica, ley de gas ideal para resultados exactos

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