Volume de um gás pressurizado que escapa do recipiente: sem sentido?

10 de junho, 2020 às 21:46 | Postado em Gás e vapor, Teoria Cinética dos Gases, Termologia, termodinâmica

Professor Lang, boa noite! Faz sentido uma questão falar em volume de gás que escapou? Faço essa pergunta, pois apareceu um questionamento desse tipo na UFPR, na minha visão o certo seria cobrar quantos mols escaparam do recipiente e não qual o volume que escapou. Estou certo? Vou lhe enviar o enunciado, p/ ficar mais clara a pergunta.

Um cilindro com dilatação térmica desprezível possui volume de 25 litros. Nele estava contido um gás sob pressão de 4 atmosferas e temperatura de 227 ºC. Uma válvula de controle do gás do cilindro foi aberta até que a pressão no cilindro fosse de 1 atm. Verificou-se que, nessa situação, a temperatura do gás e do cilindro era a ambiente e igual a 27 ºC. (Considere que a temperatura de 0 ºC corresponde a 273 K)  Assinale a alternativa que apresenta o volume de gás que escapou do cilindro.

Existe uma situação concreta envolvendo armazenamento de GNV nos reservatórios de automóveis que exemplifica ter sentido referir o volume que escapa de um tanque.

A capacidade nominal de tanques de GNV é da ordem de dezenas de metros cúbicos. Na Figura 1 os dois tanques perfazem a capacidade nominal de 15m³ mas de fato o volume de cada tanque é apenas cerca de 40L ou 0,040m³.

O que afinal significam os 15m³?

O volume de 15m³ é aproximadamente o volume que o GNV, estocado nos dois tanques na pressão de 220bar, ocupará quando escapar para a atmosfera, portanto atingindo a pressão de aproximadamente 1bar (~1atm). Vide também Abastecimento de GNV: cabe mais no tanque em dia frio?

É importante também notar que o valor especificado no momento de pagar o abastecimento de GNV nos postos refere este “volume virtual” em metros cúbicos.

“Docendo discimus.” (Sêneca)