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A pressão é diferente em um botijão de gás de 13 kg e 45 kg?

Boa noite, professor Lang!!! Quanto tempo? Como está?

Esses dias surgiu algumas dúvidas na minha cabeça, que são as seguintes: Tem a diferença de pressão entre botijão de gás com tamanho menor (doméstico – 13kg) e maior (edifício,restaurante…45kg) Se for o caso do edifício, como é feito a colocação de botijão de gás? No lugar mais alto do prédio ou no lugar mais baixo?

Não tem a pressa em responder, aguardo a sua resposta. 🙂 Abração

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

As substâncias  (por exemplo, propano) utilizadas nos botijões referidos possuem temperatura crítica bem acima da temperatura ambiente, possibilitando então que na temperatura ambiente possam se apresentar na fase líquida caso a pressão seja igual ou maior do que a pressão de vapor saturado.

O propano tem temperatura crítica de 96o C e pressão crítica de 43 atm. Isto significa que acima de 96o C NÃO é possível se liquefazer o propano por mais que se aumente a pressão!

A 20o C as fases líquida e gasosa (vapor) do propano convivem em equilíbrio se a pressão é cerca de 7 atm, isto é, se a pressão for igual à pressão de vapor saturado.

Ou seja, em um botijão, não importando a sua capacidade e  não importando também a quantidade de líquido e de vapor presente dentro do botijão, a pressão de equilíbrio é exclusivamente uma função da temperatura, função esta conhecida como a Lei de Clausius-Clapeyron. Cada substância possui específicos valores de pressão de vapor saturado e, portanto, os valores que aqui referi não são válidos para outros “gases”. O butano por exemplo possui valores menores de pressão de vapor saturado para as mesmas temperaturas que referi, sendo por exemplo sua temperatura crítica de 152o C e pressão crítica de 37 atm.

Desta forma um botijão grande e outro pequeno, contendo a mesma substância, apresentarão a mesma pressão se lá dentro existirem as duas fases em equilíbrio. Enquanto diminui a quantidade de “gás” no botijão, a pressão permanecerá inalterada se a temperatura permanecer constante e ainda restar líquido.

A pressão em um botijão varia muito rapidamente com a temperatura e tal decorre da Lei de Clausius-Clapeyron. Para o propano a 0o C a pressão de vapor saturado é 2 atm, a 20o C é 7 atm e a 40o C é 13 atm, finalmente atingindo 43 atm a 96o C. Destaque-se que este crescimento da pressão com a temperatura é muitíssimo mais rápido do que aquele que um gás ideal teria nas mesmas condições.

Quanto aos locais onde os botijões devem ficar, há normas muito precisas. Tais normas levam em consideração também (e principalmente) as questões de segurança na utilização dos combustíveis. Vide por exemplo a norma da ABNT.

OBSERVAÇÃO: Este é um sítio científico. Dúvidas técnicas sobre instalações de gás não são respondidas aqui.

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29 comentários em “A pressão é diferente em um botijão de gás de 13 kg e 45 kg?

  1. Adriano souza disse:

    Quero compra um fogão Cooktop mas não sei a pressão do gás GLP de 45 kg pra isso teria q saber qual sua pressão pra ver se o fogão suporta
    Obrigado

  2. Carlos Araujo disse:

    Eu comprei um sensor de pressão eletrônico que pode ser integrado à uma automação na esperança de conseguir medir a quantidade de gás dentro de botijões de 13kg. Mas pelo o que eu li no texto, eu entendi que enquanto houver gás a pressão permanece constante. Isso significa então que meu medidor de pressão não vai servir para nada. Essa conclusão está correta?
    Qual então deve ser o tipo de sensor que devo utilizar para ter a medida de quanto gás ainda tenho? Peso?

    • Fernando Lang disse:

      Enquanto houver a fase líquida dentro do botijão a pressão será a pressão de vapor saturado. Adicionalmente esta pressão pode ser maior ou menor devido à temperatura da substância no tubo. A demanda do “gás” no botijão produz resfriamento e consequente queda da pressão que depois, quando cessa a demanda e a temperatura se eleva, retoma a pressão original. Vide Expansão do GLP e queda da temperatura
      Recentemente uma aluna me consultou pois tinha o projeto de medir a quantidade de gás no botijão. Disse-lhe que a melhor maneira de fazer isso é pesando o botijão. Posteriormente ela me agradeceu e mandou detalhes do que efetivamente fez, desistindo de monitorar a pressão.

  3. João Soares disse:

    desejo produzir hidrogénio numa bilha de gás butano de tres quilos, preciso saber quantos quilos suporta para colocar uma válvula de descarga a fim de evitar explosão.

    • Fernando Lang disse:

      A pressão do butano em botijões na temperatura ambiente é cerca 2 atm a 3 atm ou 2 kgf/cm2 a 3 kgf/cm2. Qual é a pressão máxima segura em um botijão somente o fabricante pode informar.

    • Zelmo Nunes disse:

      Já tive a mesma ideia e pela minha experiencia e estudo, digo que a produção em si não é de grande pressão. Já vi um mecanismo desses, no qual o hidrogênio é produzido e armazenado em uma bolha de borracha de aproximadamente um metro de diâmetro, mas, é necessário instalar um pressostato de “muito boa qualidade” para acionar um compressor de garrafas de mergulho, que conseguem a pressão de 200 bar. Mas . . . É NECESSÁRIO GARRAFA DE ALTA PRESSÃO, de preferência testadas. Não armazene hidrogênio comprimido em garrafas comuns de GLP, use garrafas de GNV ou de mergulho, devidamente testadas. É necessário instalar uma válvula de fechamento na saída da garrafa e mais uma de limite de fluxo, para caso a rede na saída da garrafa de solte ou avarie, porque o gás vai escapar e a explosão é terrível. Estude antes de fazer qualquer coisa desse tipo. Pessoas já perderam a vida por causa disso.

  4. Kleber Rausis disse:

    Bom dia, estou construindo um sobrado e para melhor aproveitamento do meu aquecedor de agua a gás, estou pretendendo colocar o aquecedor em um local de melhor distribuição (acima junto a sala de maquinas e junto da caixa d’água em ambiente aberto de ampla ventilação, porém, os botijões de 13kg padrão ficarão aproximadamente a 7metros abaixo do aquecedor.
    Minha pergunta é:
    Vou ter capacidade de gás e pressão suficiente para ligar o aquecedor com meus botijões de 13kg ou terei que investir em um sistema mais elaborado com cilindros de gás?

    • Fernando Lang disse:

      Existem normas sobre tais procedimentos. Sugiro consultá-las e aqui não somos especializados no tema. Certamente a válvula redutora de pressão terá que ser regulada ou adaptada a tal situação.

  5. Milton Braga disse:

    Em relação a botija de 13 kg. Seria possível armazenar Metano e utilizar da pressão adequada ao fogões convencionais?

  6. SOLANGE HELENA disse:

    Boa noite, por favor, preciso de uma ajuda:
    Quando usava botijão de gás um durava praticamente um ano.
    Agora uso gás encanado. Vem a medição em m³. E mostra algo em torno de quase 1m³ por mês, o que aparentemente daria dois bujões por ano. Não entendo esse aumento. Tem a ver com a pressão?
    Grata.

  7. João Paim disse:

    Pela primeira vez, acessei esse Blog (?). gostei demaisdas perguntas, e principalmente das respostas; inclusive o que eu queria saber sobre a pressão existente na saída do botijão, já tinha resposta, economizando assim a minha pergunta. Parabéns ao dr. Fernando, e para todos que participara, pois todas questões foram inteligentes. Grato Paim SJRPS/SP.

  8. Parabéns ao conteúdo e as explicações bem mimuciosas. Só encontrei informação em dois sites, esse tem um conteúdo mais específico sobre gases o outro sobre normatização de instalações prediais.

    Obrigado por compartilhar conhecimento.

  9. José Miguel disse:

    Boa noite!
    Gostaria de saber se posso utilizar um botijão de gás de cozinha de 13 kg, para enchê-lo com argônio, para usar em solda.
    se positivo, quantos m³?
    Agradeço desde já.

  10. sandro santana disse:

    preciso saber se tem como gerara hidrogenio para fogao, se compenssa o uso da eletricidade para produzir gas?

    • Fernando Lang disse:

      Se quiseres aquecer algo podes fazê-lo eletricamente como é o usual nos fogões elétricos. Produzir hidrogênio para depois queimá-lo, além de requerer todo um equipamento e materiais adequados, determina que o aquecimento seja menor do que se a energia elétrica é usada diretamente.

      • Bruno tavares disse:

        E se produzir o hidrogenio a partir do aluminio, soda caustica e agua? Para armazenar o gaz em pressão adeguada para uso em equipamentos residenciais aonde seria adequado armazenar e em qual pressão?

  11. Fabi disse:

    Olá
    Por que no meu caso uso p45 e quando coloquei p13 no aquecedor o mesmo não funciona erro 11 ?
    VOLTO p p45 funciona normalmente.
    Att

  12. Boa tarde
    Fervendo 1/4 De um tambor de 200 litros ,com água
    Ele fechado deixando a temperatura se elevar a 120°graus ele terá dentro de si qual pressão , ?
    E como cauculo o peso da válvula e o diâmetro do furo de vasão dos vapores para manter essa pressão se ele suportar
    Att

    • Fernando Lang disse:

      Se o tambor é fechado antes de aquecer a pressão manométrica interna é nula. Se o aquecimento é realizado sem qualquer escape de gás ou vapor para o ambiente externo, a pressão a 120°C será acrescida da pressão de vapor saturado nessa temperatura, cerca 2atm. Portanto a pressão manométrica interna será cerca de 2atm. Nota que esta é aproximadamente a pressão em uma panela de pressão e portanto o tambor deverá ter paredes fortes ao estilo da panela de pressão.

  13. Luana disse:

    Bom dia.antes usava o gaz p13 esses botijao normal para cozinha. Pagava 65 reais e durava 65 dias de uso.
    Agora uso gaz em m3 em apartamento.
    E pago entre 75 reais por 30 dias de uso, e cobram 19 reais o m3, porque essa diferença tão grande?
    Será algum problema ?

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