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
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/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)