Para cada um dos itens, determine as propriedades especificadas.
c) Para amônia sob p=5 bar e u=1400 kJ / kg, determine Tem ^circ C e v em m^3 / kg.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Precisamos encontrar a temperatura (em °C) e o volume específico (em m³/kg) da amônia quando ela está sob uma pressão de 5 bar e com uma energia interna específica (u) de 1400 kJ/kg. Vamos usar conceitos de termodinâmica para chegar nessas propriedades.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a energia interna específica (u) está relacionada à temperatura da substância. Para gases ideais, podemos usar a relação:
u = cv cdot T
onde:
  • é a energia interna específica,
  • é a capacidade calorífica a volume constante,
  • é a temperatura em Kelvin.
Vamos precisar saber o valor de para a amônia. Suponhamos que kJ/kg·K para a amônia.

Passo 3

Agora, vamos rearranjar a fórmula para encontrar a temperatura:
T = ucv
Substituindo os valores:
T = 1400 , kJ/kg4.7 , kJ/kg·K approx 297.87 , K

Passo 4

Como a questão pede a temperatura em graus Celsius, vamos converter Kelvin para Celsius:
T(°C) = T(K) - 273.15
T(°C) = 297.87 , K - 273.15 approx 24.72 , °C

Passo 5

Agora, para encontrar o volume específico (v), podemos usar a equação dos gases ideais:
p cdot v = R cdot T
onde:
  • é a pressão,
  • é o volume específico,
  • é a constante específica do gás,
  • é a temperatura.
Para a amônia, é aproximadamente 0.769 kJ/kg·K.

Passo 6

Vamos rearranjar a equação para encontrar v = R cdot Tp :
v = 0.769 , kJ/kg·K times 297.87 , K5 , bar
Substituindo os valores:
v = 0.769 times 297.87500 approx 0.458 , m^3/kg
Como 1 bar = 1 kPa para simplificação nas unidades:

Resposta

A temperatura da amônia é aproximadamente 24.72 °C e o volume específico é 0.458 m³/kg.

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