Considere os fluidos nos estados a seguir. Complete a tabela com a fase dos fluidos nas condições indicadas e indique a posição destes estados no diagrama T-v.
Fluido | Pressão <br> (kPa) | Temperatura <br>
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Volume específico <br>
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Título | Estado | |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | Amônia | 1300 | 65 | |||
2 | R-134a | 200 | 0,1500 | |||
3 | Água | 5000 | 20 | |||
4 |
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0 | 0,12552 | |||
5 | Água | 5000 | 0,070 | |||
6 | Água | 150 | 0,01500 | |||
7 | R-410a | 600 | 20 |
- Dióxido de carbono
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo! A gente tem uma tabela com diferentes estados de certos fluidos, e precisamos completar duas coisas: a fase desses fluidos nas condições dadas (como sólido, líquido, vapor ou uma mistura) e indicar onde esses estados estão no diagrama T-v (Temperatura vs Volume específico). Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de termodinâmica, como diagramas de fases e propriedades dos fluidos.
Passo 2
Primeiro, vamos falar rápido sobre fases dos fluidos. Um fluido pode estar na fase sólida, líquida, vapor ou numa mistura entre líquido e vapor. A fase depende da pressão, temperatura e volume específico. O volume específico é basicamente o espaço que um quilo do fluido ocupa. No diagrama T-v, a gente plota a temperatura em relação ao volume específico para ver onde o fluido está.
Passo 3
Vamos começar analisando o Estado 1: Amônia com pressão de 1300 kPa e temperatura de 65°C. Para saber a fase, precisamos comparar essas condições com o ponto de saturação da amônia. Se a pressão e temperatura estiverem acima do ponto crítico, o fluido está em fase supercrítica. Caso contrário, está na fase líquida ou vapor. Com esses valores, é provável que a amônia esteja em fase líquida.
Passo 4
No Estado 2, temos R-134a com pressão de 200 kPa e volume específico de 0,1500 m³/kg. Aqui, sem a temperatura, é um pouco mais complicado, mas podemos usar tabelas de propriedades do R-134a para verificar. Geralmente, com esse volume específico, o R-134a pode estar na fase vapor.
Passo 5
Para o Estado 3, temos Água com pressão de 5000 kPa e temperatura de 20°C. Essa pressão é bastante alta, então a água provavelmente está em fase líquida, já que a temperatura está bem abaixo do ponto de ebulição nessa pressão.
Passo 6
No Estado 4, temos CO₂ com temperatura de 0°C e volume específico de 0,12552 m³/kg. O dióxido de carbono tem um ponto crítico próximo, então com essas condições, é provável que esteja em uma fase subcrítica, possivelmente como uma mistura de líquido e vapor.
Passo 7
O Estado 5 apresenta Água com pressão de 5000 kPa e volume específico de 0,070 m³/kg. Com esse volume específico baixo e alta pressão, a água está bem comprimida, provavelmente na fase líquida.
Passo 8
No Estado 6, temos Água a 150°C e volume específico de 0,01500 m³/kg. Essa combinação de alta temperatura e volume específico muito baixo sugere que a água está em fase líquida superaquecida.
Passo 9
Finalmente, o Estado 7 é R-410a com pressão de 600 kPa e temperatura de 20°C. Com essas condições, o R-410a provavelmente está na fase vapor, já que a temperatura está acima do ponto de condensação para essa pressão.
Resposta
A tabela preenchida fica assim:
Fluido | Pressão <br> (kPa) | Temperatura <br>
|
Volume específico <br>
|
Título | Estado | |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | Amônia | 1300 | 65 | Líquido | Ponto no diagrama T-v: Região líquida | |
2 | R-134a | 200 | 0,1500 | Vapor | Ponto no diagrama T-v: Região de vapor | |
3 | Água | 5000 | 20 | Líquido | Ponto no diagrama T-v: Região líquida | |
4 |
|
0 | 0,12552 | Mistura Líquido-Vapor | Ponto no diagrama T-v: Região de mistura | |
5 | Água | 5000 | 0,070 | Líquido | Ponto no diagrama T-v: Região líquida | |
6 | Água | 150 | 0,01500 | Líquido Superaquecido | Ponto no diagrama T-v: Região supercrítica | |
7 | R-410a | 600 | 20 | Vapor | Ponto no diagrama T-v: Região de vapor |
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