Hubungan nyata GasHubungan PVT untuk Gas NyataUntuk gas nyata,PV nRTMetode terbaik untuk mendapatkan hubungan PVT untukgas nyata adalah melalui eksperimen. Dengan tidak adanya suatudata eksperimen, metode berikut dapat digunakan:1. Compressibility Bagan2. Persamaan Negeri3. Properti Perkiraan

Kompresibilitas Factor, ZFaktor kompresibilitas merupakan faktor yang mengkompensasiyang nonideality gas.Menggunakan faktor ini, persamaan gas ideal menjadi gas nyata persamaan:PV = nZRTIni disebut persamaan umum negara.Nilai Z dapat diperoleh dari grafik kompresibilitas.

Properties Kritis dan MengurangiZat memiliki sifat kritis (suhu kritistekanan kritis, dan volume kritis). Nilai-nilai kritisproperti untuk zat yang umum tersedia.Sifat berkurang yang kondisi PVT dinormalisasi dengan merekamasing kondisi kritis:r r rC C CT P V T P VT P V

Contoh 6-1. Penggunaan Faktor CompressibilitySetelah amonia cair (NH3) Pupuk telah disuntikkan ketanah, masih ada beberapa amonia yang tersisa di tangki sumber(V = 120 ft3), tetapi dalam bentuk gas.Tentukan berat NH3yang tersisa di tangki jikatekanan 292 psig dan suhu tangki 1250F

Contoh 6-1. Penggunaan Faktor CompressibilityMemecahkan n menggunakan persamaan umum dari negara, PVnZRTSeperti yang diberikan, nilai dari P-V-T adalahP = 292 psi + 14,7 psi = 306,7 psiT = 12560F + 460 = 5850RV = 120 ft3Dan nilai R:30ft atm R 10.73lbmol RContoh 6-1. Penggunaan Faktor CompressibilityNilai Z yang diperoleh dari umumgrafik kompresibilitas jika Tr dan Pr diketahui, Sifat penting untuk amonia adalah:TC = 405.5K 729.90RPC = 11,28 Mpa 1636 psiaPemecahan untuk parameter dikurangi: 0 r 0c cT 585 R P 306.7psia T 0,801 dan P 0,187T P 1636psia

Contoh 6-1. Penggunaan Faktor Compressibility Dari grafik kompresibilitas,Z 0,855Pemecahan untuk n dan m: 33 3003 33306,7 psia 120ftn 6.858lbmol NHft atm 0,855 10.73 585 Rlbmol R17lbm m 6.858lbmol NH 116.58lbm NH1lbmol NH

Contoh 6-2. Penggunaan Faktor CompressibilityOksigen cair digunakan dalam industri baja, di kimiaindustri, di rumah sakit, sebagai bahan bakar roket, dan untuk air limbah pengobatan serta banyak aplikasi lainnya.Di rumah sakit tangki 0,0284 m3 volume penuh dengan 3.500kg cairan O2yang menguap di -250C.Menentukan apakah tekanan di dalam tangki melebihibatas aman dari tangki 104 kPa.

Contoh 6-2. Penggunaan Faktor Compressibility Menggunakan persamaan umum dari kondisi:nZRT PVMengingat nilai berikut:n = 3.500 kg O2(1/32) = 0,109 kmolT = - 250C + 273 = 248 KV = 0,0284 m3R = 8,314 (kPa) (m3) / (kmol) (K)

Contoh 6-2. Penggunaan Faktor CompressibilityUntuk menentukan nilai Z, nilai-nilai Tr dan Pr harus diketahui.Sifat kritis oksigen:TC = 154,8 KPC = 5.08 MPa = 5080 kPaDan mengurangi suhu rcT 248K T 1,602T 154.8K

Contoh 6-2. Penggunaan Faktor Compressibility Tekanan ditentukan oleh iterasiLangkah P (kPa) Pr Z Pcalc (kPa) e = | P - Pcalc |1 10.000,00 1,97 0,87 6.845,20 3.154,802 6.845,20 1,35 0,91 7.201,31 356,113 7.201,31 1,42 0,88 6.983,90 237,414 6.983,90 1,37 0,89 7.043,04 79,145 7.043,04 1,39 0,90 7.122,17 79,14

Persamaan Negeri - Van der Waals persamaan 22 22 2CCCCn P V b RT atau P V nb nRTV Vdi mana V volume molar tertentu (V / n)27 R T a =64 P1 RT b8 P

Persamaan Negeri - Redlich-Kwong Persamaan 1/22 2.5CCCCRT PV b T V V bR T di mana a = 0,42748PRT b 0,08664P

Persamaan Negeri - Peng-Robinson Persamaan 2 2CCCC21/2r2RT PV b V V b b V bR T di mana a = 0,45724PRT b 0,07780P1 1 T0,37464 1,5422 0,26992faktor accentric

Contoh 6-3. Penggunaan Persamaan Van der Waals 'Silinder A 0.150 m3 volume yang mengandung 22,7 kgpropana (C3H8) Berdiri di bawah terik matahari. Sebuah pengukur tekananmenunjukkan bahwa tekanan 4790 kPa gauge.Menggunakan Waals persamaan Van der negara, menentukansuhu propana dalam silinder.

Contoh 6-3. Penggunaan Persamaan Van der Waals 'Pemecahan untuk T menggunakan persamaan Van der Waals 22n sebuah nb P VvTnR Mengingat nilai berikut:n = 22,7 kg (1/44) = 0.516 kmol = 516 gmolV = 0.150 m3 = 0.150 106 cm3P = 4790 kPa + 101 kPa = 4891 kPa = 48,3 atmR = 82,06 (atm) (cm3) / (gmol) (K)

Contoh 6-3. Penggunaan Persamaan Van der Waals 'Nilai-nilai a dan b dapat dihitung dengan menggunakan nilai untuk Sifat kritis atau yang diperoleh dari buku pegangan.23 36 cm cm a 9,24 atm dan 10 b 90,7gmol gmol Pemecahan untuk T: 2 6626516 9.24 1048,3 0.150 10 516 90,70.150 10T516 82,06T 384K

Contoh 6-4. Solusi dari Van der Waals persamaan untuk VMengingat nilai dalam bejanaMemecahkan volume bejana.2343030ft P 679,7 psia sebuah 3.49 10 psialbmolpsia ft n 1,136 lbmol R 10.73lbmol Rft T 683 R b 1,45lbmol

Contoh 6-4. Solusi dari Van der Waals persamaan untuk VKarena Van der Waals persamaan tidak dapat dengan mudah dipecahkaneksplisit untuk volume, ada tertulis dalam bentuk kubik:Mendapatkan koefisien:2 33 23 23 2 1 0nRT n a n ab V nb V V 0P P P(a x x x 0) 2 3 nRT n a n ab nb 13,896; 66,262; 109,147

Contoh 6-4. Solusi dari Van der Waals persamaan untuk VMenulis ulang persamaan:f (V) = V3 - 13.896V2 + 66.262V - 109,147 = 0Memecahkan akar menggunakan teknik yang sesuai sepertiMetode Newton yang merupakan prosedur iteratif. mulaidengan nilai tebakan untuk V, nilai baru dihitung menggunakanrumus berikut:kk 1 kkf (V) V Vf '(V)

Contoh 6-4. Solusi dari Van der Waals persamaan untuk Vf '(V) didapatkan dengan membedakan f (V):f '(V) = 3V2 - 27.792V + 66,262Untuk nilai menebak awal, volume menghitung menggunakanhukum gas ideal: 30nRT 1,136 10.73 683 V 12.26ftP 679,7

Contoh 6-4. Solusi dari Van der Waals persamaan untuk VLangkah VK (ft3) F (V) f '(V) VK + 1 (ft3) E0 12,26 457,32 176,45 9,67 2,591 9,67 136,30 77,99 7,92 1,752 7,92 40,81 34,34 6,73 1,193 6.73 12.26 15.13 5.92 0.814 5.92 3.61 6.89 5.40 0.525 5.40 0.92 3.66 5.15 0.256 5.15 0.13 2.69 5.10 0.057 5.10 0.00 2.55 5.10 0.00