Gás Natural NBR Cálculo de propriedades físicoquímicas a partir da composição

Gás Natural – NBR 15213 – Cálculo de propriedades

físico-químicas a partir da composição

Devido à sinergia com a normatização no tema ora abordado, segue a íntegra do

primeiro projeto de revisão da norma brasileira ABNT NBR-15213 elaborado pela

Comissão de Estudos de Laboratório – CE-203.01 da ABNT/ CB-09 (Comitê Brasileiro

de Normas de Combustíveis), visando elaborar a norma ABNT NBR 15213:2008. Este

projeto de norma esta baseado nas normas internacionais ISO 6976.

Gás natural e outros combustíveis gasosos - Cálculo do poder calorífico,

densidade absoluta, densidade relativa e índice de Wobbe a partir da composição.

Calculation of calorific values, density, relative density and Wobbe index of

combustible gases from composition

Palavras-chave: Poder calorífico. Combustíveis gasosos. Densidade.

Descriptors: Calorific values. Combustible gases. Density.

APRESENTAÇÃO

1)

Este 1º Projeto de Revisão foi elaborado pela CE-09:203.01 - Laboratório - do

ABNT/CB-09 - Comitê Brasileiro de Gases Combustíveis, nas reuniões de:

29/06/2007

04/09/2007

05/09/2007

30/07/2008

2)

Não tem valor normativo.

Prefácio

1 – Escopo

2 – Referência Normativa

3 – Resumo do Método

4 – Significado e Uso

5 – Definições

6 – Procedimento

7 – Exatidão

ANEXOS

Anexo A – Símbolos e Unidades

Anexo B – Tabelas das constantes físico-químicas

Anexo C – Valores das constantes auxiliares

Anexo D – Análise de gás natural e exemplo de cálculo

Anexo E – Derivação das equações relacionadas a precisão

Anexo F – Sistema de unidades

Anexo G – Efeitos do vapor d’água sobre o poder calorífico

Anexo H – Fatores de conversão aproximados entre estados de referência

Anexo I – Conversão de frações volumétricas para frações molares

Prefácio

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de

Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês

Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das

Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo

(CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte:

produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).

Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras das

Diretivas ABNT, Parte 2.

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) chama atenção para a

possibilidade de que alguns dos elementos deste documento podem ser objetos de

direito de patente. A ABNT não deve ser considerada responsável pela identificação de

quaisquer direitos de patentes.

A ABNT NBR 15213 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Normas Técnicas

(ABNT/CB-09), pela Comissão de Estudo de Laboratório Recipientes (CE 09:203.01).

O seu 1º Projeto de revisão circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 01 de

2008.

7.1 Escopo

Este documento fixa os requisitos exigíveis para calcular o poder calorífico, a

densidade absoluta, a densidade relativa e o índice de Wobbe do gás natural e outros

combustíveis gasosos, em várias condições de referência.

7.2 Referências Normativas

Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste

documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para

referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento

(incluindo emendas).

ABNT NBR 12229:1991, Representação de unidades “SI” e outros em sistemas de

processamento de informações com limitações de caracteres;

ABNT NBR 12538:1992, Grandezas e unidades de termodinâmica;

ABNT NBR 14903:2002, Gás natural – Determinação da composição por

cromatografia em fase gasosa;

NBR ISO 1000:2006, Unidades SI e recomendações para uso de seus multiplos e de

algumas outras unidades;

ISO 80000-5:2007, Quantities and units – Part 5: Thermodynamics;

ISO 6974 (partes 1 a 6), Natural gas – Determination of composition with defined

uncertainty by gas chromatography;

ISO 6976:1995, Natural gas calculation of calorific values, density, relative density

and Wobbe index from composition;

ISO 12213 (part 1 to 3):2006, Natural gas – Calculation of compression factor;

SI10: American National Standard for use of the international system of units (SI):

the modern metric system;

ASTM D3588:2003, Standard practice for calculating heat value, compressibility

factor, and relative density of gaseous fuels;

ASTM D1945:2003, Standard test method for analysis of natural gas by gas

chromatography.

7.3 Resumo do Método

Este documento especifica um método para cálculo do poder calorífico,

densidade absoluta, densidade relativa e índice de Wobbe do gás natural seco e outros

combustíveis gasosos, a partir da composição molar do gás obtida por cromatografia em

fase gasosa (ASTM D 1945, ISO 6974 e ABNT NBR 14903).

7.4 Significado e Uso

Esta Norma permite o cálculo das propriedades de misturas gasosas em

condições métricas usuais de referência.

O cálculo requer valores das diversas propriedades físicas dos componentes

puros. Estes valores são fornecidos nas Tabelas B.1 a B.5.

Os procedimentos para o cálculo destas propriedades nas bases mássica, molar

ou volumétrica são aplicáveis a misturas gasosas combustíveis (ver nota 1). Para o

cálculo dos valores das propriedades em base volumétrica, os procedimentos são

restritos a gases combustíveis constituídos preponderantemente de metano, ou seja, com

concentração superior ou igual a 50 % mol/mol.

Esta Norma apresenta um procedimento para a estimativa de exatidão das

propriedades calculadas, bem como seus símbolos e unidades (ver Anexo A).

NOTA: Não mais que 2 % podem ser reportados como grupo de componentes, tais

como butanos, pentanos e hexanos, ou seja, reportar no mínimo 98 % da amostra como

componentes individuais.

Os Anexos G, M e I apresentam, respectivamente, informações sobre o efeito do

vapor d' água sobre o poder calorífico, os fatores de conversão aproximados entre

estados de referência e a conversão de frações volumétricas para frações molares.

7.5 Termos para definição

Para os efeitos desta Norma, aplicam-se os seguintes termos e definições:

•

Poder calorífico superior: quantidade de energia liberada na forma de calor, na

combustão completa de uma quantidade definida de gás com o ar, à pressão

constante e com todos os produtos de combustão retornando à temperatura e

pressão iniciais dos reagentes, onde toda a água formada pela reação encontra-se

na forma líquida.

•

Poder calorífico inferior: quantidade de energia liberada na forma de calor, na

combustão completa de uma quantidade definida de gás com o ar, à pressão

constante e com todos os produtos de combustão retornando à temperatura e

pressão iniciais dos reagentes, onde toda a água formada pela reação encontra-se

na forma gasosa.

•

Densidade absoluta: quantidade de massa por unidade de volume do gás a uma

dada pressão e temperatura.

•

Densidade relativa: relação entre a densidade absoluta de um gás e a densidade

absoluta do ar seco com composição padronizada (ver anexo C), nas mesmas

condições de temperatura e pressão.

•

Índice de Wobbe: quociente entre o poder calorífico superior e a raiz quadrada

da densidade relativa sob as mesmas condições de temperatura e pressão.

•

Gás ideal: gás ideal é aquele que obedece à lei dos gases ideais, de acordo com

a equação 1:

p

⋅

M

=

ρ

⋅

R

⋅

T

( )

K

(1)

onde:

p é a pressão absoluta, expressa em quilopascals (kPa);

M é a massa molar, expressa em kg.kmol-1 (ver Tabela B.1);

ρρρρ é a densidade absoluta, expressa em quilogramas por metro cúbico (kg.m-³);

R é a constante molar dos gases, expressa em joules por mol Kelvin (J.mol-1.K-1);

T (K) é a temperatura absoluta, expressa em Kelvin (K).

• Gás real: aquele que não obedece à lei dos gases ideais. Para gases reais, a equação 1 deve ser reescrita de acordo com a equação 2:

( )

R

T

( )

K

Z

V

p

⋅

_m

=

_T,p

⋅

⋅

(2) onde:

p é a pressão absoluta, expressa em quilopascals (kPa);

Vm é o volume molar, expresso em metros cúbicos por mol (m³.mol-1);

Z é o fator de compressibilidade;

R é a constante molar dos gases, expressa em joules mol graus Kelvin (J.mol-1.K-1);

T (K) é a temperatura absoluta, expressa em Kelvin (K).

• Fator de compressibilidade: volume real de uma dada massa de gás, a uma dada temperatura e pressão, dividida pelo seu volume, nas mesmas condições, calculado a partir da equação do gás ideal.

• Condições de referência para combustão: temperatura (T1) e pressão (p1) de referência que servem de base para a determinação do poder calorífico (ver nota).

• Condição de referência para medição: temperatura (T2) e pressão (p2) de referência que servem de base para a determinação do volume do gás combustível (ver nota).

NOTA: Seguir as exigências contidas nas portarias regulamentadoras vigentes para as

condições de referência. No caso de haver necessidade de conversão entre condições de referência, ver Anexo H.

7.6 Procedimento

Determinar a composição molar do gás, em base seca, de acordo com as ABNT

NBR 14903, ASTM D-1945 ou ISO-6974, incluindo todos os componentes em

quantidades maiores ou iguais a 0,1 % mol/mol em termos de componentes ou grupos

de componentes, como listado no Anexo D. No caso da composição da mistura de

referência ser expressa em fração volumétrica, a conversão para fração molar pode ser

realizada conforme o Anexo I.

7.6.1 Cálculos

Fator de compressibilidade

O fator de compressibilidade pode ser calculado pela seguinte equação (ver nota):

(

)

2 1 ) , (

1













⋅

−

=

∑

= N b Z

x

j j j p T (3) onde:

Z(T,p) é o fator de compressibilidade do gás, nas condições de referência de temperatura e pressão;

xj é a fração molar do componente j;

N é o número total de componentes;

j b

é o fator de adição do componente j (ver Tabela B.2).

NOTA: O fator de compressibilidade também pode ser calculado através da equação

AGA8-92DC conforme descrito na ISO 12213-2:2006.

Poder calorífico para gás ideal em base molar

O poder calorífico superior e inferior para uma mistura de gases ideais em base molar

na temperatura T1 (ver nota 2) é calculado pela seguinte equação:

∑

=

⋅

=

N j j 1 j PC x PC (4)

onde:

PC é o poder calorífico, superior ou inferior, em base molar; j

PC

é o poder calorífico, superior ou inferior, em base molar do componente j;

xj é a fração molar do componente j.

Os valores do poder calorífico para diversas temperaturas de referência são dados na Tabela B.3 (ver nota).

NOTA: Os valores do poder calorífico de cada componente para gases ideais são

independentes da pressão. Assim, a pressão de referência de combustão p1 é omitida na nomenclatura adotada.

Poder calorífico para gás real em base molar

Para os efeitos desta Norma, o poder calorífico para gases reais é numericamente igual ao poder calorífico correspondente para gases ideais.

Poder calorífico para gás ideal em base mássica

O poder calorífico superior e inferior para uma mistura de gases ideais em base

mássica na temperatura T1 (ver nota 2) é calculado pela seguinte equação:

∑

=













⋅

⋅

=

N j 1 ^ j j j ^

C

M

M

C

P

P

x (5) onde: ^

PC é o poder calorífico, superior ou inferior, ideal em base mássica;

j ^

PC

é o poder calorífico, superior ou inferior, em base mássica do componente j;

xj é a fração molar do componente j;

M é a massa molar da mistura, calculada pela equação 6;

∑

=

⋅

=

N j j

M

M

1 j x (6)

Poder calorífico para gás real em base mássica

Para os efeitos desta Norma o poder calorífico para gases reais é numericamente

igual ao poder calorífico correspondente para gases ideais.

Poder calorífico para gás ideal em base volumétrica

O poder calorífico superior e inferior para uma mistura de gases ideais em base volumétrica na temperatura de combustão T1, medido na temperatura T2 e pressão p2, é calculado pela seguinte equação:

[ ]

_{( )}

K

K i K K i 2 2 )] ( [ ) ), ( ( ), ( _{2 2 1} 1 T R p PC ~ PC T V T p T ⋅

⋅

=

(7) onde: i ~

PC é o poder calorífico, superior ou inferior, do gás ideal em base volumétrica na

temperatura de combustão T1, medido na temperatura T2 e pressão p2;

PCi _{é o poder calorífico, superior ou inferior, do gás ideal em base molar (ver}

Tabela B.3);

p2 é a pressão na condição de medição;

T2(K) é a temperatura absoluta na condição de medição; R é a constante molar dos gases.

O uso da equação 7 representa o método definitivo para cálculo do

~

PC. Um método

alternativo utiliza a seguinte equação:

[

]

[

_{1( )}, ( , )

]

~ 1 ) , ( ), ( 1 VT₂p₂ T V T₂p₂ T ~ PC j _K N j j K i

∑

x

PC

= ⋅

=

(8) onde: i ~

j

~ PC

é o poder calorífico, inferior ou superior, em base volumétrica do componente j;

p2 é a pressão na condição de medição;

xj é a fração molar do componente j;

T2(K) é a temperatura absoluta na condição de medição.

Os valores de

j

~

PC

_{para diversas condições de referência de combustão e medição}

constam na Tabela B.5.

Os valores obtidos por ambos os métodos devem ser concordantes na faixa de 0,01

MJ.m-3.

Poder calorífico para gás real em base volumétrica

Para os efeitos desta Norma, o poder calorífico, superior ou inferior, do gás real em base volumétrica é calculado pela seguinte equação:

(

)

[

]

[ ( )] ) p T, ( p ), ( T V ), ( T Z PC ~ PC iT1(K),VT2(K),p2 ~ = 2 K 2 K 1 (9) onde: ~

PC _{é o poder calorífico, superior ou inferior, do gás real em base volumétrica;}

i

~

PC _{é o poder calorífico, superior ou inferior, do gás ideal em base}

volumétrica;

Z(T,p) é o fator de compressibilidade do gás.

Densidade relativa do gás ideal

A densidade relativa do gás ideal é independente de qualquer estado de referência e é calculada pela seguinte equação:

∑

=

















⋅

=

N M M d 1 j ar j j i

x

(10)

onde:

di é a densidade relativa do gás ideal;

N é o número total de componentes;

xj é a fração molar do componente j;

Mj é a massa molar do componente j;

Mar é a massa molar do ar de composição padrão (ver Tabela B.1).

Na Tabela B.1 são apresentados os valores de massa molar de diversos componentes puros.

Na Tabela C.2 é apresentada a composição padrão do ar; o valor da massa molar do ar com composição padrão é 28,9626 kg.kmol-1.

Densidade relativa do gás real

A densidade relativa do gás real a uma dada temperatura e pressão é calculada

pela seguinte equação:

( )

) p , T ( mis ) p , T ( ar i p , T Z Z d d = ×

(11)

onde:

d(T,p) é a densidade relativa do gás real;

di é a densidade relativa do gás ideal;

Zar(T,p) é o fator de compressibilidade do ar seco no estado de referência;

Zmis(T,p) é o fator de compressibilidade do gás no estado de referência (ver

7.1.1).

O fator de compressibilidade da mistura Zmis(T,p) é calculado a partir da equação 5

(ver Nota da seção 6.1.1), utilizando valores do fator de adição para substâncias puras

fornecidos na Tabela B.2. O fator de compressibilidade do ar (Zar(T,p)) é dado em C.3

(ver Nota da seção 6.1.1), como:

Zar(273,15 K, 101,325 kPa) = 0,99941

Zar(288,15 K, 101,325 kPa) = 0,99958

Zar(293,15 K, 101,325 kPa) = 0,99963

Densidade absoluta do gás ideal

A densidade absoluta do gás ideal depende de sua temperatura T e pressão p, e é

calculada pela seguinte equação:

( )

_{( )}

∑

(

)

=

⋅













⋅

=

N j j j p T i

x

M

K

T

R

p

1 ,

ρ

(12) onde:

ρi(T,p) é a densidade absoluta do gás ideal;

T (K) é a temperatura absoluta;

R é a constante molar dos gases;

xj é a fração molar do componente j;

p é a pressão absoluta;

Mj é a massa molar do componente j (ver Tabela B.1).

Densidade absoluta do gás real

A densidade absoluta do gás real depende de sua temperatura T e pressão p, e é

calculada pela seguinte equação:

( )

T p _mis

( )

_{( )T p} , , _Z ρ ρ

=

iT,p (13) onde:

ρ(T,p) é a densidade absoluta do gás real;

ρi(T,p) é a densidade absoluta do gás ideal;

Índice de Wobbe do gás ideal

O índice de Wobbe do gás ideal é calculado pela seguinte equação:

( ) ( ( ) ) [ ] [ ( ) ( ( ) )] i p K T V K T i p K T V K T i

d

PCs

W

1 2 2 2 2 1 , , ~ , ,

=

(14) onde:

Wi é o índice de Wobbe do gás ideal;

~ i

PCs

é o poder calorífico superior do gás ideal em base volumétrica;

di é a densidade relativa do gás ideal.

Índice de Wobbe do gás real

O índice de Wobbe do gás real é calculado pela seguinte equação:

( ) ( ( ) ) [ ] [ ( ) ( ( ) )] (2 2) 2 2 1 2 2 1 , , , ~ , , p T p K T V K T p K T V K T

d

PCs

W

=

(15) onde:

W é o índice de Wobbe do gás real;

~

PCs

_{é o poder calorífico superior do gás real em base volumétrica;}

(T2,p2)

d

é a densidade relativa do gás real.

7.7 Exatidão

7.7.1

Precisão

7.7.1.1 Repetitividade e reprodutibilidade

A precisão de uma propriedade física calculada representa os erros aleatórios nos

procedimentos analíticos e pode ser expressa em termos de repetitividade e/ou

reprodutibilidade, onde estes são definidos como em 7.7.1.1.1 e 7.7.1.1.2.

7.7.1.1.1 Repetitividade

Grau de concordância entre os resultados de medições sucessivas de um mesmo

mensurando, efetuadas nas mesmas condições de medição ou repetitividade, de modo a

se encontrar uma probabilidade especificada. Na ausência de outras indicações (por

exemplo; histórico de resultados, banco de dados etc.), a probabilidade a ser adotada é

de 95 %.

Para que uma expressão de repetitividade seja válida, é necessário que as

condições sejam especificadas. Estas podem incluir: mesmo procedimento de medição;

mesmo observador; mesmo instrumento de medição utilizado nas mesmas condições;

mesmo local e repetição em um curto intervalo de tempo. A repetitividade pode ser

expressa quantitativamente em função das características da dispersão dos resultados.

7.7.1.1.2 Reprodutibilidade

Grau de concordância entre os resultados de medições sucessivas de um mesmo mensurando, efetuadas sob condições variadas de medição, de modo a se encontrar uma probabilidade especificada. Na ausência de outras indicações a probabilidade a ser adotada é de 95 %.

Para que uma expressão de reprodutibilidade seja válida, é necessário que sejam especificadas em diferentes condições. Estas podem incluir: princípio de medição; método de medição; observador; instrumento de medição; padrão de referência; local; condições de utilização e intervalo de tempo. A reprodutibilidade pode ser expressa quantitativamente em função das características da dispersão dos resultados. Os resultados aqui se referem usualmente a resultados corrigidos.

Os conceitos gerais de repetitividade e reprodutibilidade podem ser aplicados não somente às propriedades físicas calculadas a partir de análises de composição, mas também pela concentração de cada componente das quais as propriedades físicas são calculadas. Conseqüentemente, a repetitividade ou a reprodutibilidade pode ser obtida de uma das maneiras, como segue:

a) através da substituição direta das propriedades físicas na seguinte equação:

(

)

12 1 2

1

2

2

























−

−

=

∆

∑

= n Y n

A

q q Y (16) onde: ∆Y é a repetitividade ou reprodutibilidade de Y;

Yq é o valor da propriedade física, a partir da q-ésima análise do gás;

b) através da combinação da concentração normalizada de cada componente (ver Anexo E).

NOTA: Na prática, a equivalência de a) e b) está aberta à discussão. Isto porque a

correlação estatística entre os métodos supõe que os valores analíticos repetidamente

medidos estejam distribuídos na forma Gaussiana (normal) para a concentração de cada

componente, bem como para o conjunto de valores de propriedades físicas calculadas. A

experiência demonstrou que tais critérios normalmente não são satisfeitos,

especialmente para pequenos conjuntos de dados e/ou conjuntos contendo valores

distantes da média.

7.7.1.2 Estimativa da repetitividade

7.7.1.2.1 Poder calorífico

A repetitividade do poder calorífico ( PC), com nível de confiança de 95 %, pode ser calculada a partir da equação 16, substituindo Y por PC, ou diretamente a partir dos dados analíticos, como descrito a seguir:

a) quando todos os componentes, exceto o metano, são analisados, o valor da concentração deste pode ser calculado pela diferença. Assim, a repetitividade pode ser calculada pela seguinte equação:

[

]

       − × ∆ = ∆ ∑ = 2 1 4 2 2 j i, j mis i, N j x (PC PCCH ) PC (17) onde:

∆

PC

i,mis é a repetitividade do poder calorífico da mistura calculada em base molar

ou volumétrica, nas condições ideais;

∆xj é a repetitividade da fração molar do componente j da mistura de N

componentes;

PCi,j é o poder calorífico do componente j, nas condições ideais;

PCi,CH4 é o poder calorífico do metano, nas condições ideais.

b) quando todos os componentes, incluindo o metano, são analisados, a repetitividade pode ser calculada pela seguinte equação:

[

]















−

×

=

∑

= 2 1 N PC PC * j ∆x

PC

1 2 , ,

(

)

j mis j i mis i (18)

onde:

∆PCi,mis é a repetitividade do poder calorífico da mistura calculada em base molar ou volumétrica, nas condições ideais;

∆x*j é a repetitividade da fração molar não normalizada, do componente j da

mistura de N componentes;

PCi,j é o poder calorífico do componente j, nas condições ideais.

7.7.1.2.2 Densidade

A repetitividade da densidade relativa (∆d) e da densidade absoluta (∆ρ) pode ser calculada a partir das seguintes equações, respectivamente:

ar ∆ ∆ M M d = (19) onde:

∆d é a repetitividade da densidade relativa;

∆M é a repetitividade da massa molar média do gás;

Mar é a massa molar do ar seco de composição padrão.

(K) ∆ ∆ T R p M ρ × × = (20) onde:

∆ρ é a repetitividade da densidade absoluta;

∆M é a repetitividade da massa molar média M do gás;

p é a pressão absoluta;

R é a constante molar dos gases;

T(K) é a temperatura absoluta.

O cálculo da repetitividade da massa molar média do gás pode ser feito de duas maneiras:

(

)

12 N 2 j 2 j _CH4

j

∆ ∆               − × = ∑ = x M M M (21)

onde:

∆M é a repetitividade da massa molar média M do gás;

Mj é a massa molar do componente j;

∆xj é a repetitividade da fração molar do componente j da mistura de N

componentes;

MCH4 é a massa molar do metano.

(

)

[

]

12 N j 2 j j

∆

∆













−

×

=

_∑

=1 M M x M (22) onde:

∆M é a repetitividade da massa molar média M do gás;

Mj é a massa molar do componente j;

∆xj é a repetitividade da fração molar do componente j da mistura de N

componentes;

M é a massa molar do gás.

7.7.1.2.3 Índice de Wobbe

A repetitividade do índice de Wobbe ( W) pode ser calculada pela seguinte equação:

2 1 2 2 ~ ₂ ∆ ∆                   +           × = d d PC ~ PC ∆ W W (23) onde:

∆W é a repetitividade do índice de Wobbe;

W é o índice de Wobbe do gás;

~ PC

∆ _{é a repetitividade do poder calorífico, superior ou inferior, do gás real em base}

~

PC é o poder calorífico, superior ou inferior, do gás real em base volumétrica.

Da mesma maneira que o poder calorífico, os valores de repetitividade ∆M, ∆d, ∆ρ e

∆W (ver Nota) podem ser determinados pelo cálculo do desvio-padrão das propriedades

físico-químicas de um conjunto de valores calculados pela equação 16, substituindo Y por M, d, ou W, de acordo com a definição de repetitividadedadaem 7.7.1.1.1.

NOTA:

A contribuição da repetitividade do fator de compressibilidade

(∆Z)

é

desprezível nos cálculos da repetitividade da densidade absoluta, da densidade

relativa e do índice de Wobbe, nas condições reais.

7.7.1.3 Estimativa da reprodutibilidade

Os valores de reprodutibilidade de

∆PC, ∆d, ∆ρ

e

∆W

podem ser calculados

através das equações 17 a 23, contanto que

∆xj e ∆x*j

nas equações

17, 18, 21 e 22

sejam agora identificados como a reprodutibilidade apropriada às frações molares

xj.

Os valores de reprodutibilidade também podem ser determinados a partir do cálculo

de

2 2

_{vezes o desvio-padrão da população de valores calculados de PC, d,}

ρ _{ou W,}

utilizando-se a equação 16, onde as análises das composições foram efetuadas em

conformidade com a definição de reprodutibilidade dada em 7.7.1.1.

7.7.2. Expressão dos resultados

O número de algarismos significativos que são fornecidos para o valor de cada

propriedade deve refletir a exatidão esperada para o cálculo da propriedade em

questão. Os resultados devem ser expressos no máximo com os algarismos

significativos apresentados na tabela 1.

Tabela 1 — Expressão dos resultados

Propriedade Número de algarismos

Poder calorífico Em base molar 0,01 kJ.mol-1

Poder calorífico Em base mássica 0,01 MJ.kg-1

Poder calorífico Em base volumétrica 0,01 MJ.m-3

Densidade relativa 0,000 1

Densidade absoluta 0,000 1 kg.m-3

Índice Wobbe 0,0 1 MJ.m-3

NOTA:

Para obter valores em outras unidades de medição, utilizar os fatores de

Anexo A

(normativo)

Símbolos e Unidades

SÍMBOLO SIGNIFICADO UNIDADE

A Média aritmética

b Coeficiente de desvio da lei dos gases (b = 1 - Z) ---

b _{Fator de adição ---}

B Segundo coeficiente virial m3.mol –1

C Terceiro coeficiente virial m6.mol-2

cp Capacidade calorífica à pressão constante J.mol-1.K-1

d Densidade relativa ---

PC _{Poder calorífico em base molar kJ.mol-1}

^

PC _{Poder calorífico em base mássica MJ.kg-1}

~

PC _{Poder calorífico em base volumétrica MJ.m-3}

L Entalpia molar de vaporização da água kJ.mol-1

M Massa molar kg.kmol-1

n Número de determinações em um conjunto de valores -

N Número de componentes na mistura -

p Pressão (absoluta) kPa

R Constante molar dos gases J.mol-1.K-1

T(°C) Temperatura °C T(K) Temperatura absoluta K V Volume m3 W Índice de Wobbe MJ.m-3 x Fração molar - y Fração volumétrica -

Y Propriedade genérica (ou não especificada) -

Z Fator de compressibilidade -

ρρρρ Densidade absoluta kg.m-3

ν

Coeficiente estequiométrico -

ω

Fator acêntrico -

Subscritos

c Valor no ponto crítico

z Identificador de um valor particular no conjunto

i Estado ideal dos gases

l Inferior

j Identificador do componente

k Identificador do componente

r Quantidade dividida pelo seu valor no ponto crítico

s Saturação

S Superior

H2O Vapor d’água

ar AR

mis Mistura

1 Estado de referência para a combustão

2 Estado de referência para a medição

Sobrescritos

∗

Valor não normalizado

Prefixo

Anexo B

(normativo)

Tabela das constantes físico-químicas

Tabela 2 — Massa molar para os componentes dos gases combustíveis.

Componente M (kg.kmol-1) Componente M (kg.kmol-1)

Metano 16,043 Metilciclopentano 84,161 Etano 30,070 Etilciclopentano 98,188 Propano 44,097 Ciclo-hexano 84,161 n-Butano 58,123 Metilciclo-hexano 98,188 2-Metilpropano 58,123 Etilciclo-hexano 112,215 n-Pentano 72,150 Benzeno 78,114 2-Metilbutano 72,150 Tolueno 92,141 2,2-Dimetilpropano 72,150 Etilbenzeno 106,167 n-Hexano 86,177 o-Xileno 106,167 2-Metilpentano 86,177 Metanol 32,042 3-Metilpentano 86,177 Metanotiol 48,109 2,2-Dimetilbutano 86,177 Hidrogênio 2,0159 2,3-Dimetilbutano 86,177 Água 18,0153

n-Heptano 100,204 Sulfeto de hidrogênio 34,082

n-Octano 114,231 Amônia 17,0306

n-Nonano 128,258 Cianeto de hidrogênio 27,026

n-Decano 142,285 Monóxido de carbono 28,010

Eteno 28,054 Sulfeto de carbonila 60,076

Propeno 42,081 Dissulfeto de carbono 76,143

1-Buteno 56,108 Hélio 4,0026

cis-2-Buteno 56,108 Neônio 20,1797

trans-2-Buteno 56,108 Argônio 39,948

2-Metil-Propeno 56,108 Nitrogênio 28,0135

1-Penteno 70,134 Oxigênio 31,9988

Propadieno 40,065 Dióxido de carbono 44,010

1,2-Butadieno 54,092 Dióxido de enxofre 64,065

1,3-Butadieno 54,092 Monóxido de nitrogênio 44,0129

Acetileno 26,038 Criptônio 83,80

Ciclopentano 70,134 Xenônio 131,29

AR 28,9626

NOTA: Os valores da massa molar são numericamente idênticos aos valores de massa molecular obtidos empregando as massas atômicas relativas para os principais elementos envolvidos, onde o número entre parênteses mostra a incerteza no último dígito:

Tabela 2 — Fatores de compressibilidade e de adição para componentes dos

gases combustíveis sob diversas condições de medição de referência.

0 °C, 101,325 kPa 15 °C, 101,325 kPa 20 °C, 101,325 kPa

Componente Z

_b

Z

_b

Z

_b

Metano 0,9976 0,049 0 0,998 0 0,044 7 0,998 1 0,043 6 Etano 0,9900 0,100 0 0,991 5 0,092 2 0,992 0 0,089 4 Propano 0,9789 0,145 3 0,982 1 0,133 8 0,983 4 0,128 8 n-Butano 0,9572 0,206 9 0,965 0 0,187 1 0,968 2 0,178 3 2-Metil propano 0,958 0,204 9 0,968 0,178 9 0,971 0,170 3 n-Pentano 0,918 0,286 4 0,937 0,251 0 0,945 0,234 5 2 Metil butano 0,937 0,251 0 0,948 0,228 0 0,953 0,216 8 2,2 Dimetil propano 0,943 0,238 7 0,955 0,212 1 0,959 0,202 5 n-Hexano 0,892 0,328 6 0,913 0,295 0 0,919 0,284 6 2-Metil pentano 0,898 0,319 4 0,914 0,293 3 0,926 0,272 0 3-Metil pentano 0,898 0,319 4 0,917 0,288 1 0,928 0,268 3 2,2-Dimetil butano 0,916 0,289 8 0,931 0,262 7 0,935 0,255 0 2,3-Dimetil butano 0,910 0,300 0 0,925 0,273 9 0,934 0,256 9 n-Heptano 0,830 0,412 3 0,866 0,366 1 0,876 0,352 1 n-Octano 0,742 0,507 9 0,802 0,445 0 0,817 0,427 8 n-Nonano 0,613 0,622 1 0,710 0,538 5 0,735 0,514 8 n-Decano 0,434 0,752 3 0,584 0,645 0 0,623 0,614 0 Eteno 0,9925 0,086 6 0,993 6 0,080 0 0,994 0 0,077 5 Propeno 0,981 0,137 8 0,984 0,126 5 0,985 0,122 5 1-Buteno 0,965 0,187 1 0,970 0,173 2 0,972 0,167 3 cis-2-Buteno 0,961 0,197 5 0,967 0,181 7 0,969 0,176 1 trans-2-Buteno 0,961 0,197 5 0,968 0,178 9 0,969 0,176 1 2-Metil propeno 0,965 0,187 1 0,971 0,170 3 0,972 0,167 3 1-Penteno 0,938 0,249 0 0,949 0,225 8 0,952 0,219 1 Propadieno 0,980 0,141 4 0,983 0,130 4 0,984 0,126 5 1,2-Butadieno 0,955 0,212 1 0,963 0,192 4 0,965 0,187 1 1,3-Butadieno 0,966 0,184 4 0,971 0,170 3 0,973 0,164 3 Acetileno 0,991 0,094 9 0,993 0,083 7 0,993 0,083 7 Ciclopentano 0,935 0,255 0 0,947 0,230 2 0,950 0,223 6 Metilciclopentano 0,902 0,313 0 0,921 0,281 1 0,927 0,270 2 Etilciclopentano 0,841 0,398 7 0,876 0,352 1 0,885 0,339 1 Ciclohexano 0,897 0,320 9 0,918 0,286 4 0,924 0,275 7

Tabela B.2 (continuação)

0 °C, 101,325 kPa 15 °C, 101,325 kPa 20 °C, 101,325 kPa

Componente Z

_b

Z

_b

Z

_b

Metilciclo-hexano 0,855 0,380 8 0,886 0,337 6 0,894 0,325 6 Etilciclo-hexano 0,770 0,479 6 0,824 0,419 5 0,838 0,402 5 Benzeno 0,909 0,301 7 0,926 0,272 0 0,936 0,253 0 Tolueno 0,849 0,388 6 0,883 0,342 1 0,892 0,328 6 Etilbenzeno 0,764 0,485 8 0,823 0,420 7 0,837 0,403 7 o-Xileno 0,737 0,512 8 0,804 0,442 7 0,821 0,423 1 Metanol 0,773 0,476 4 0,872 0,357 8 0,892 0,328 6 Metanotiol 0,972 0,167 3 0,977 0,151 7 0,978 0,148 3 Hidrogênio 1,000 6 - 0,004 0 1,000 6 - 0,004 8 1,000 6 - 0,005 1 Água 0,930 0,264 6 0,945 0,234 5 0,952 0,219 1 Sulfeto de hidrogênio 0,990 0,100 0 0,990 0,100 0 0,990 0,100 0 Amônia 0,985 0,122 5 0,988 0,109 5 0,989 0,104 9 Cianeto de hidrogênio 0,887 0,336 2 0,912 0,296 6 0,920 0,282 8 Monóxido de carbono 0,999 3 0,026 5 0,999 5 0,022 4 0,999 6 0,020 0 Sulfeto de carbonila 0,985 0,122 5 0,987 0,114 0 0,988 0,109 5 Dissulfeto de carbono 0,954 0,214 5 0,962 0,194 9 0,965 0,187 1 Hélio 1,000 5 0,000 6 1,000 5 0,000 2 1,000 5 0,000 0 Neônio 1,000 5 0,000 6 1,000 5 0,000 2 1,000 5 0,000 0 Argônio 0 ,999 0 0,031 6 0,999 2 0,028 3 0,999 3 0,026 5 Nitrogênio 0,999 5 0,022 4 0,999 7 0,017 3 0,999 7 0,017 3 Oxigênio 0,999 0 0,031 6 0,999 2 0,028 3 0,999 3 0,026 5 Dióxido de carbono 0,993 3 0,081 9 0,994 4 0,074 8 0,994 7 0,072 8 Dióxido de enxofre 0,976 0,154 9 0,979 0,144 9 0,9 80 0,141 4 Ar 0,999 41 - 0,999 58 - 0,999 63 -

NOTA: Para compostos contendo C e/ou S, a massa molar derivada foi arredondada na terceira casa decimal e, para os outros compostos, na quarta casa decimal. O valor para ar seco da composição padrão (ver Tabela B.1) com quatro casas decimais é 28,9626.

Tabela B.3 – Valores de poder calorífico para componentes dos gases combustíveis a

diferentes condições de referência de combustão para gás ideal em base molar.

Poder calorífico ideal em base molar - PC(kJ.mol-1)

25 °C 20 °C 15 °C 0 °C

Componente

Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior

Metano 890,63 802,60 891,09 802,65 891,56 802,69 892,97 802,82 Etano 1 560,69 1 428,64 1 561,41 1 428,74 1 562,14 1 428,84 1 564,34 1 429,12 Propano 2 219,17 2 043,11 2 220,13 2 043,23 2 221,10 2 043,37 2 224,01 2 043,71 n-Butano 2 877,40 2 657,32 2 878,57 2 657,45 2 879,76 2 657,60 2 883,82 2 658,45 2-Metil propano 2 868,20 2 648,12 2 869,38 2 648,26 2 870,58 2 648,42 2 874,20 2 648,83 n-Pentano 3 535,77 3 271,67 3 537,17 3 271,83 3 538,60 3 272,00 3 542,89 3 272,45 2-Metil butano 3 528,83 3 264,73 3 530,24 3 264,89 3 531,68 3 265,08 3 535,98 3 265,54 2,2-Dimetil propano 3 514,61 3 250,51 3 516,01 3 250,67 3 517,43 3 250,83 3 521,72 3 251,28 n-Hexano 4 194,95 3 886,84 4 196,58 3 887,01 4 198,24 3 887,21 4 203,23 3 887,71 2-Metil pentano 4 187,32 3 879,21 4 188,95 3 879,38 4 190,62 3 879,59 4 195,61 3 880,09 3-Metil pentano 4 189,90 3 881,79 4 191,54 3 881,97 4 193,22 3 882,19 4 198,24 3 882,72 2,2-Dimetil butano 4 177,52 3 869,41 4 179,15 3 869,59 4 180,83 3 869,80 4 185,84 3 870,32 2,3-Dimetil butano 4 185,28 3 877,17 4 186,93 3 877,36 4 188,60 3 877,57 4 193,63 3 878,11 n-Heptano 4 853,43 4 501,30 4 855,29 4 501,49 4 857,18 4 501,72 4 862,87 4 502,28 n-Octano 5 511,80 5 115,66 5 513,88 5 115,87 5 516,01 5 116,11 5 522,40 5 116,73 n-Nonano 6 171,15 5 730,99 6 173,46 5 731,22 6 175,82 5 731,49 6 182,91 5 732,17 n-Decano 6 829,77 6 345,59 6 832,31 6 345,85 6 834,90 6 346,14 6 842,69 6 346,88 Eteno 1 411,18 1 323,15 1 411,65 1 323,20 1 412,11 1 323,24 1 413,51 1 323,36 Propeno 2 058,02 1 925,97 2 058,72 1 926,05 2 059,43 1 926,13 2 061,57 1 926,35 1-Buteno 2 716,82 2 540,76 2 717,75 2 540,86 2 718,70 2 540,97 2 721,55 2 541,25 cis-2-Buteno 2 710,00 2 533,90 2 711,00 2 534,10 2 711,90 2 534,20 2 714,90 2 534,60 trans-2-Buteno 2 706,40 2 530,30 2 707,40 2 530,50 2 708,30 2 530,50 2 711,10 2 530,80 2-Metil propeno 2 700,20 2 524,10 2 701,10 2 524,20 2 702,00 2 524,30 2 704,80 2 524,50 1-Penteno 3 375,42 3 155,34 3 376,57 3 155,45 3 377,75 3 155,59 3 381,29 3 155,92 Propadieno 1 943,11 1 855,08 1 943,53 1 855,08 1 943,96 1 855,09 1 945,25 1 855,10 1,2-Butadieno 2 593,79 2 461,74 2 594,45 2 461,78 2 595,12 2 461,82 2 597,13 2 461,91 1,3-Butadieno 2 540,77 2 408,72 2 541,43 2 408,76 2 542,10 2 408,80 2 544,13 2 408,91 Acetileno 1 301,05 1 257,03 1 301,21 1 256,98 1 301,37 1 256,94 1 301,86 1 256,79 Ciclopentano 3 319,59 3 099,51 3 320,88 3 099,76 3 322,19 3 100,03 3 326,14 3 100,77 Metilciclopentano 3 969,44 3 705,34 3 970,93 3 705,59 3 972,46 3 705,86 3 977,04 3 706,60 Etilciclopentano 4 628,47 4 320,36 4 630,19 4 320,63 4 631,95 4 320,92 4 637,27 4 321,75

Tabela B.3 (continuação)

Poder calorífico ideal em base molar

PC(kJ.mol-1)

25 °C 20 °C 15 °C 0 °C

Componente

Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior

Ciclo-hexano 3 952,96 3 688,86 3 954,47 3 689,13 3 956,02 3 689,42 3 960,67 3 690,23 Metilciclo-hexano 4 600,64 4 292,53 4 602,35 4 292,78 4 604,09 4 293,06 4 609,34 4 293,82 Etilciclo-hexano 5 263,05 4 910,92 5 264,98 4 911,19 5 266,95 4 911,49 5 272,88 4 912,29 Benzeno 3 301,43 3 169,38 3 302,15 3 169,48 3 302,86 3 169,56 3 305,03 3 169,81 Tolueno 3 947,89 3 771,83 3 948,84 3 771,95 3 949,81 3 772,08 3 952,72 3 772,42 Etilbenzeno 4 607,15 4 387,07 4 608,32 4 387,20 4 609,53 4 387,37 4 613,14 4 387,77 o-xileno 4 596,31 4 376,23 4 597,46 4 376,34 4 598,64 4 376,48 4 602,17 4 376,80 Metanol 764,09 676,06 764,59 676,14 765,09 676,22 766,59 676,44 Metanotiol 1 239,39 1 151,36 1 239,83 1 151,39 1 240,28 1 151,41 1 241,63 1 151,48 Hidrogênio 285,83 241,81 285,99 241,76 286,15 241,72 286,63 241,56 Água 44,016 0 44,224 0 44,433 0 45,074 0 Sulfeto de hidrogênio 562,01 517,99 562,19 517,97 562,38 517,95 562,94 517,87 Amônia 382,81 316,79 383,16 316,82 383,51 316,86 384,57 316,96 Cianeto de hidrogênio 671,5 649,5 671,6 649,5 671,7 649,5 671,9 649,4 Monóxido de carbono 282,98 282,98 282,95 282,95 282,91 282,91 282,80 282,80 Sulfeto de carbonila 548,23 548,23 548,19 548,19 548,15 548,15 548,01 548,01 Dissulfeto de carbono 1 104,49 1 104,49 1 104,41 1 104,41 1 104,32 1 104,32 1 104,06 1 104,06

Tabela 4 — Valores do poder calorífico para componentes dos gases combustíveis

sob diferentes condições de referência de combustão para gás ideal em base

mássica.

Poder calorífico ideal em base mássica - PC^ (kJ.kg-1)

25 °C 20 °C 15 °C 0 °C

Componente

Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior

Metano 55,516 50,029 55,545 50,032 55,574 50,035 55,662 50,043 Etano 51,90 47,51 51,93 47,51 51,95 47,52 52,02 47,53 Propano 50,33 46,33 50,35 46,34 50,37 46,34 50,44 46,35 n-Butano 49,51 45,72 49,53 45,72 49,55 45,72 49,62 45,74 2-Metilpropano 49,35 45,56 49,37 45,56 49,39 45,57 49,45 45,57 n-Pentano 49,01 45,35 49,03 45,35 49,04 45,35 49,10 45,36 2-Metilbutano 48,91 45,25 48,93 45,25 48,95 45,25 49,01 45,26 2,2 Dimetilpropano 48,71 45,05 48,73 45,05 48,75 45,06 48,81 45,06 n-Hexano 48,68 45,10 48,70 45,10 48,72 45,11 48,77 45,11 2-Metilpentano 48,59 45,01 48,61 45,02 48,63 45,02 48,69 45,02 3-Metilpentano 48,62 45,04 48,64 45,05 48,66 45,05 48,72 45,06 2,2 Dimetil butano 48,48 44,90 48,49 44,90 48,51 44,91 48,57 44,91 2,3 Dimetil butano 48,57 44,99 48,59 44,99 48,60 45,00 48,66 45,00 n-Heptano 48,44 44,92 48,45 44,92 48,47 44,93 48,53 44,93 n-Octano 48,25 44,78 48,27 44,79 48,29 44,79 48,34 44,79 n-Nonano 48,12 44,68 48,13 44,69 48,15 44,69 48,21 44,69 n-Decano 48,00 44,60 48,02 44,60 48,04 44,60 48,09 44,61 Eteno 50,30 47,16 50,32 47,17 50,34 47,17 50,39 47,17 Propeno 48,91 45,77 48,92 45,77 48,94 45,77 48,99 45,78 1-Buteno 48,42 45,28 48,44 45,29 48,46 45,29 48,51 45,29 cis-2-Buteno 48,30 45,16 48,32 45,16 48,33 45,17 48,39 45,17 trans-2-Buteno 48,24 45,10 48,25 45,10 48,27 45,10 48,32 45,11 2-Metil propeno 48,13 44,99 48,14 44,99 48,16 44,99 48,21 44,99 1-Penteno 48,13 44,99 48,14 44,99 48,16 44,99 48,21 45,00 Propadieno 48,50 46,30 48,51 46,30 48,52 46,30 48,55 46,30 1,2-Butadieno 47,95 45,51 47,96 45,51 47,98 45,51 48,01 45,51 1,3-Butadieno 46,97 44,53 46,98 44,53 47,00 44,53 47,03 44,53 Acetileno 49,97 48,28 49,97 48,28 49,98 48,27 50,00 48,27 Ciclopentano 47,33 44,19 47,35 44,20 47,37 44,20 47,43 44,21 Metilciclopentano 47,16 44,03 47,18 44,03 47,20 44,03 47,25 44,04 Etilciclopentano 47,14 44,00 47,16 44,00 47,17 44,01 47,23 44,01

Tabela B.4 (continuação)

Poder calorífico ideal em base mássica ^

PC(kJ.kg-1)

25 °C 20 °C 15 °C 0 °C

Componente

Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior

Ciclo-hexano 46,97 43,83 46,99 43,83 47,01 43,84 47,06 43,85 Metilciclo-hexano 46,86 43,72 46,87 43,72 46,89 43,72 46,94 43,73 Etilciclo-hexano 46,90 43,76 46,92 43,77 46,94 43,77 46,99 43,78 Benzeno 42,26 40,57 42,27 40,58 42,28 40,58 42,31 40,58 Tolueno 42,85 40,94 42,86 40,94 42,87 40,94 42,90 40,94 Etilbenzeno 43,40 41,32 43,41 41,32 43,42 41,33 43,45 41,33 o-Xileno 43,29 41,22 43,30 41,22 43,31 41,22 43,35 41,23 Metanol 23,85 21,10 23,86 21,10 23,88 21,10 23,92 21,11 Metanotiol 25,76 23,93 25,77 23,93 25,78 23,93 25,81 23,93 Hidrogênio 141,79 119,95 141,87 119,93 141,95 119,91 142,19 119,83 Água 2,44 0 2,45 0 2,47 0 2,50 0 Sulfeto de hidrogênio 16,49 15,20 16,50 15,20 16,50 15,20 16,52 15,19 Amônia 22,48 18,60 22,50 18,60 22,52 18,61 22,58 18,61 Cianeto de hidrogênio 24,85 24,03 24,85 24,03 24,85 24,03 24,86 24,03 Monóxido de carbono 10,10 10,10 10,10 10,10 10,10 10,10 10,10 10,10 Sulfeto de carbonila 9,13 9,13 9,12 9,12 9,12 9,12 9,12 9,12 Dissulfeto de carbono 14,51 14,51 14,50 14,50 14,50 14,50 14,50 14,50

Tabela 5 — Valores do poder calorífico para componentes dos gases combustíveis

sob diferentes condições de referência de combustão e de medição para gás ideal

em base volumétrica.

Poder calorífico ideal em base volumétrica ~

PC_(MJ.m-3)

15/15 ° C 0/0 ° C 15/0 ° C 25/0 ° C 20/20 ° C 25/20 ° C

Componente

Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior

Metano 37,706 33,948 39,840 35,818 39,777 35,812 39,735 35,808 37,044 33,367 37,024 33,365 Etano 66,07 60,43 69,79 63,76 69,69 63,75 69,63 63,74 64,91 59,39 64,88 59,39 Propano 93,94 86,42 99,22 91,18 99,09 91,16 99,01 91,15 92,29 84,94 95,25 84,93 n-Butano 121,79 112,40 128,66 118,61 128,48 118,57 128,37 118,56 119,66 110,47 119,62 110,47 2-Metilpropano 121,40 112,01 128,23 118,18 128,07 118,16 127,96 118,15 119,28 110,09 119,23 110,08 n-Pentano 149,66 138,38 158,07 146,00 157,87 145,98 157,75 145,96 147,04 136,01 146,99 136,01 2-Metilbutano 149,36 138,09 157,76 145,69 157,57 145,67 157,44 145,66 146,76 135,72 146,70 135,72 2,2-Dimetilpropano 148,76 137,49 157,12 145,06 156,93 145,04 156,80 145,02 146,16 135,13 146,11 135,13 n-Hexano 177,55 164,40 187,53 173,45 187,30 173,43 187,16 173,41 174,46 161,59 174,39 161,58 2-Metilpentano 177,23 164,08 187,19 173,11 186,96 173,09 186,82 173,07 174,14 161,27 174,07 161,26 3-Metilpentano 177,34 164,19 187,30 173,23 187,08 173,20 186,93 173,19 174,25 161,38 174,18 161,37 2,2-Dimetilbutano 176,82 163,66 186,75 172,67 186,53 172,65 186,38 172,63 173,73 160,86 173,66 160,86 2,3-Dimetilbutano 177,15 163,99 187,10 173,02 186,87 173,00 186,73 172,98 174,05 161,19 173,99 161,18 n-Heptano 205,42 190,39 216,96 200,87 216,70 200,84 216,53 200,82 201,84 187,13 201,76 187,12 n-Octano 233,28 216,37 246,38 228,28 246,10 228,25 245,91 228,23 229,22 212,67 229,13 212,66 n-Nonano 261,19 242,40 275,85 255,74 275,53 255,71 275,32 255,69 256,64 238,25 256,54 238,24 n-Decano 289,06 268,39 305,29 283,16 304,94 283,13 304,71 283,11 284,03 263,80 283,92 263,79 Eteno 59,72 55,96 63,06 59,04 63,00 59,04 62,96 59,03 58,68 55,01 58,66 55,00 Propeno 87,10 81,46 91,98 85,94 91,88 85,93 91,82 85,93 85,58 80,07 85,55 80,06 1-Buteno 114,98 107,46 121,42 113,38 121,29 113,36 121,21 113,36 112,98 105,63 112,94 105,62 cis-2-Buteno 114,69 107,18 121,12 113,08 120,99 113,06 120,91 113,05 112,70 105,34 112,66 105,34 trans-2-Buteno 114,54 107,02 120,96 112,91 120,83 112,90 120,75 112,89 112,55 105,19 112,51 105,19 2-Metil propeno 114,27 106,76 120,67 112,63 120,55 112,62 120,47 112,61 112,29 104,93 112,25 104,93 1-Penteno 142,85 133,46 150,86 140,80 150,70 140,79 150,59 140,77 140,37 131,18 140,32 131,17 Propadieno 82,21 78,46 86,79 82,76 86,73 82,76 86,69 82,76 80,79 77,12 80,78 77,12 1,2-Butadieno 109,75 104,12 115,87 109,84 115,78 109,83 115,72 109,83 107,85 102,34 107,83 102,34 1,3-Butadieno 107,51 101,87 113,51 107,47 113,42 107,47 113,36 107,46 105,65 100,13 105,62 100,13 Acetileno 55,04 53,16 58,08 56,07 58,06 56,08 58,05 56,08 54,09 52,25 54,09 52,26 Ciclopentano 140,50 131,11 148,40 138,34 148,22 138,31 148,10 138,28 138,05 128,86 138,00 128,85 Metilciclopentano 168,00 156,73 177,43 165,37 177,23 165,34 177,10 165,31 165,08 154,04 165,01 154,03

Tabela 5 (continuação)

Poder calorífico ideal em base volumétrica

~

PC_(MJ.m-3)

15/15 ° C 0/0 ° C 15/0 ° C 25/0 ° C 20/20 ° C 25/20 ° C

Componente

Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior Superior Inferior

Etilciclopentano 195,90 182,74 206,89 192,81 206,65 192,78 206,50 192,75 192,48 179,61 192,41 179,60 Ciclo-hexano 167,31 156,03 176,70 164,64 176,50 164,60 176,36 164,58 164,39 153,36 164,33 153,35 Metilciclo-hexano 194,72 181,56 205,64 191,57 205,41 191,53 205,26 191,51 191,32 178,45 191,25 178,44 Etilciclo-hexano 222,75 207,72 235,25 219,16 234,98 219,13 234,81 219,10 218,87 204,16 218,79 204,15 Benzeno 139,69 134,05 147,45 141,42 147,36 141,41 147,29 141,40 137,27 131,76 137,24 131,75 Tolueno 167,05 159,53 176,35 168,31 176,22 168,29 176,13 168,28 164,16 156,80 164,12 156,80 Etilbenzeno 194,95 185,55 205,81 195,76 205,65 195,74 205,55 195,73 191,57 182,38 191,52 182,37 o-Xileno 194,49 185,09 205,32 195,27 205,17 195,26 205,06 195,24 191,12 181,93 191,07 181,92 Metanol 32,36 28,60 34,20 30,18 34,13 30,17 34,09 30,16 31,78 28,11 31,76 28,10 Metanotiol 52,45 48,70 55,40 51,37 55,33 51,37 55,30 51,37 51,54 47,86 51,52 47,86 Hidrogênio 12,102 10,223 12,788 10,777 12,767 10,784 12,752 10,788 11,889 10,050 11,882 10,052 Água 1,88 0 2,01 0 1,98 0 1,96 0 1,84 0 1,83 0 Sulfeto de hidrogênio 23,78 21,91 25,12 23,10 25,09 23,11 25,07 23,11 23,37 21,53 23,36 21,53 Amônia 16,22 13,40 17,16 14,14 17,11 14,14 17,08 14,13 15,93 13,17 15,91 13,17 Cianeto de hidrogênio 28,41 27,47 29,98 28,97 29,97 28,98 29,96 28,98 27,92 27,00 27,91 27,00 Monóxido de carbono 11,96 11,96 12,62 12,62 12,62 12,62 12,63 12,63 11,76 11,76 11,76 11,76 Sulfeto de carbonila 23,18 23,18 24,45 24,45 24,46 24,46 24,46 24,46 22,79 22,79 22,79 22,79 Dissulfeto de carbono 46,70 46,70 49,26 49,26 49,27 49,27 49,28 49,28 45,91 45,91 45,91 45,91

NOTA 1: A pressão de referência para combustão e medição é 101,325 kPa em todos os casos.

Anexo C

(normativo)

Valores das constantes auxiliares

C.1 Constante molar dos gases

O valor recomendado para a constante molar dos gases (R) é:

R = (8,314 510 + 0,000 070) J. mol

-1

.K

-1

C.2 Constantes críticas e fatores acêntricos

Calcula-se o fator de compressibilidade (Z) apresentado na Tabela B.2,

utilizando-se os valores de temperatura crítica (Tc), pressão crítica (pc) e fatoracêntrico

(

ω

) apresentados na tabela C.1, por meio da equação de Pitzer-Curl (ver G.2).

C.3 Propriedades do ar seco

O valor da massa molar do ar seco, arredondada na quarta casa decimal, é:

M

ar

= 28,962 6 kg.kmol - 1

Os valores do fator de compressibilidade do ar seco de composição padrão para três

condições usuais de referência são:

Zar (273,15 K, 101,325 kPa) = 0,999 41

Zar (288,15 K, 101,325 kPa) = 0,999 58

Zar (293,15 K, 101,325 kPa) = 0,999 63

Os valores de densidade do ar de composição padrão, corrigidos para as condições

reais, são:

ρρρρar (273,15 K, 101,325 kPa) = 1,292 923 kg.m -3

ρρρρar (288,15 K, 101,325 kPa) = 1,225 410 kg.m -3

C.4 Entalpia de vaporização da água

Os valores da entalpia molar de vaporização padrão da água, listados a seguir, são

necessários para cada uma das quatro condições de referência de combustão. Estes são

comumente utilizados para facilitar os cálculos da diferença entre os valores do poder

calorífico superior e inferior do gás ideal em base molar de cada componente.

Li (273,15 K) = 45,074 kJ.mol -1

Li (288,15 K) = 44,433 kJ.mol -1

Li (293,15 K) = 44,224 kJ.mol –1

Li (298,15 K) = 44,016 kJ.mol –1

Tabela C.3 — Propriedades críticas

Componente Temperatura crítica

K Pressão crítica kPa Fator acêntrico ω ω ω ω Metano 190,555 4 598,8 0,011 5 Etano 305,83 4 880 0,090 8 Propano 369,82 4 250 0,145 4 n-Butano 425,14 3 784 0,192 8 2-Metilpropano 408,13 3 648 0,175 6 n-Pentano 469,69 3 364 0,251 0 2-Metilbutano 460,39 3 381 0,227 3 2,2-Dimetilpropano 433,75 3 199 0,197 0 n-Hexano 506,4 3 030 0,295 7 2-Metilpentano 497,5 3 010 0,279 1 3-Metilpentano 504,4 3 120 0,275 0 2,2-Dimetilbutano 488,7 3 080 0,231 0 2,3-Dimetilbutano 499,9 3 130 0,247 3 n-Heptano 539,2 2 740 0,350 6 n-Octano 568,4 2 490 0,394 2 n-Nonano 594,4 2 280 0,443 7 n-Decano 617,8 2 090 0,490 2 Eteno 282,35 5 042 0,085 6 Propeno 364,85 4 601 0,147 7 1-Buteno 419,53 4 023 0,187 4 cis-2-Buteno 435,58 4 220 0,204 4 trans-2-Buteno 428,63 4 050 0,213 8