Determine a energia interna específica (
) de cada uma das substâncias abaixo nos estados indicados: Amônia
a
e
.
Passo 1
Então, vamos lá! A gente recebeu um exercício que pede para determinar a energia interna específica (
) da amônia (
) nas condições de temperatura
e volume específico
. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouquinho sobre termodinâmica, especificamente sobre como encontrar propriedades internas de substâncias usando tabelas termodinâmicas ou equações de estado. Vamos passo a passo!
Passo 2
Primeiro, precisamos identificar em que estado está a amônia nessas condições de temperatura e volume específico. Isso significa verificar se a amônia está no estado líquido, vapor saturado ou superaquecido. Para isso, vamos comparar o volume específico dado com os volumes específicos do líquido saturado e do vapor saturado a
.
Passo 3
Consultando as tabelas de propriedades termodinâmicas da amônia, encontramos os valores de volume específico para o líquido saturado (
) e para o vapor saturado (
) a
. Vamos supor que:
-
(valor hipotético) -
(valor hipotético)
Como o volume específico dado
está entre
e
, isso indica que a amônia está no estado misturado, ou seja, uma mistura de líquido e vapor.
Passo 4
Quando a substância está no estado misturado, podemos calcular a fração de vapor (
) usando a seguinte fórmula:
Substituindo os valores:
Isso significa que aproximadamente 32,1% da mistura é vapor e o restante, 67,9%, é líquido.
Passo 5
Agora, para encontrar a energia interna específica (
), usamos a seguinte relação para o estado misturado:
Onde:
-
é a energia interna do líquido saturado -
é a energia interna do vapor saturado
Consultando novamente as tabelas termodinâmicas da amônia, suponhamos que:
-
(valor hipotético) -
(valor hipotético)
Substituindo os valores:
Resposta
A energia interna específica (
) da amônia nas condições dadas é aproximadamente 1045,7 kJ/kg.
Exercícios relacionados
Determine a energia interna específica (
) de cada uma das substâncias abaixo nos estados indicados: R-134a a
e
.
Determine a energia interna específica (
) de cada uma das substâncias abaixo nos estados indicados: Dióxido de carbono
a
e
.
Considere um sistema fechado contendo água pura, inicialmente a 3 MPa e
, passando pelos seguintes processos: primeiro, o sistema é resfriado a volume constante até
e, então, é comprimido isotermicamente até 3 MPa . Represente os três estados em diagramas
e
.
Para cada um dos seguintes elementos, escreva o símbolo químico respectivo, localize-o na tabela periódica (indicando o grupo e período), e indique se é um metal, não metal ou metalóide.
i) Telúrio
i) Telúrio