ESTIMATIVA DE PROPRIEDADES TERMOFÍSICAS

Cálculo do segundo coeficiente de virial - B pelo método de van Ness e Abbott e de Tsonopoulos.

1-Teoria

Segundo o princípio dos estados correspondentes o quociente adimensional B/V_c,m deverá ser função só da temperatura reduzida e a mesma função para todos os gases. Relações deste tipo podem ser melhoradas pela introdução do factor acêntrico como parâmetro adicional, na forma genérica

                                        (1)

onde B⁰ e B¹ são funções da temperatura reduzida. Após os trabalhos iniciais de Pitzer e Curl [1] esta formulação tem sofrido aperfeiçoamentos. O primeiro diz respeito à substituição de V_c,m , no denominador do primeiro membro, por RT_c/P_c, que é uma quantidade com as mesmas dimensões, substituição que evita a utilização do volume crítico molar, conhecido com muito pouca precisão, como vimos. Na forma proposta por H. Van Ness e M. Abbott[2] a eq. (1) escreve-se:

                                        (2)

onde

Um segundo aperfeiçoamento tem vindo a ser procurado com vista às aplicações à estimativa de B para substâncias polares ou cujas moléculas possam participar em interacções moleculares de tipo mais forte (ligações de hidrogénio entre outras). Presentemente a correlação mais aplicada, devida a Tsonopoulos [3], é

                                 (3)

onde

Truncada a partir do segundo termo (no segundo membro) a eq.(3), é

que dá bons resultados na estimativa do segundo coeficiente de virial dos fluidos normais. Os parâmetros a e b da eq. (3), embora empíricos, são correlacionáveis com propriedades moleculares. Para substâncias polares que não formem ligações de hidrogénio, é b=0, ao passo que o parâmetro  a  toma valores distintos para diferentes famílias de moléculas, sendo geralmente  função do momento dipolar reduzido, µ_r,

onde µ/D, P_c/bar e T_c/K. Para o vapor de água, por exemplo, é : a= - 0.0109 e b=0. Na Tabela 41 são dados os valores de a e b, recomendados com base em estudos efectuados por Tsonopoulos et al^.[4].