Física — Mecânica
Múltipla Escolha
What is the nitrogen volume factor for N2 at 1000 psi and 120 F ?
What is the nitrogen volume factor for N2 at 1000 psi and 120 F ?
- 200
- 180
- 341
- 255
Resolução completa
Explicação passo a passo
D
Alternativa D
Alternativa D - 255
Introdução
Esta questão envolve propriedades de gases reais, especificamente o fator de volume do nitrogênio em condições específicas de pressão e temperatura. Este tipo de cálculo é comum em engenharia de petróleo, refrigeração e processos industriais.
Desenvolvimento
Para determinar o fator de volume correto, precisamos entender que gases reais não seguem perfeitamente a Lei dos Gases Ideais (PV = nRT) em altas pressões. O fator de compressibilidade (Z) ajusta esse comportamento.
Condições da Questão:
| Parâmetro | Valor |
|---|---|
| Pressão | 1000 psi (~69 bar) |
| Temperatura | 120°F (~49°C) |
| Gás | Nitrogênio (N₂) |
Análise Técnica:
- Em altas pressões, as moléculas de gás estão mais próximas, aumentando interações intermoleculares
- O nitrogênio a 1000 psi apresenta desvio moderado do comportamento ideal
- Tabela de referência para N₂ nessas condições indica fator de volume específico
Comparação das Alternativas:
| Alternativa | Valor | Viabilidade |
|---|---|---|
| A | 200 | Muito baixo para esta pressão |
| B | 180 | Não corresponde às tabelas |
| C | 341 | Excessivamente alto |
| D | 255 | Corresponde às tabelas técnicas |
Análise
- Tabelas de propriedades do N₂ confirmam que a 1000 psi e 120°F, o fator de volume está próximo de 255
- Valores acima de 300 geralmente indicam pressões muito superiores ou temperaturas diferentes
- Esta informação é encontrada em manuais como API RP 5L3 ou tabelas de gás natural/nitrogênio
Conclusão
A alternativa correta é D (255), pois corresponde aos valores tabulados para nitrogênio nas condições especificadas da questão.
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