Estime as variações na entalpia e na entropia quando amônia líquida a 270 K é comprimida de sua pressão de saturação de 381 kPa até 1.200 kPa . Para a amônia líquida saturada a
, e
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para estimarmos as variações na entalpia (
) e na entropia (
) quando a amônia líquida a 270 K é comprimida de uma pressão de saturação de 381 kPa até 1.200 kPa. A gente vai precisar usar conceitos de termodinâmica, especificamente relacionados a substâncias líquidas. Para resolver isso, vamos usar as informações fornecidas sobre o volume específico (
) e o coeficiente de expansão térmica isobárica (
) da amônia líquida.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a variação na entalpia (
). Para líquidos incompressíveis, que é uma boa aproximação para a amônia líquida, a variação de entalpia pode ser estimada pela fórmula:
Aqui,
é o volume específico e
é a variação de pressão.
Passo 3
Vamos identificar os valores que temos:
- Pressão inicial (
) = 381 kPa - Pressão final (
) = 1.200 kPa - Volume específico (
) =
Primeiro, vamos calcular
:
Passo 4
Agora, usamos a fórmula para
:
Lembrando que
, então:
Passo 5
Agora, vamos calcular a variação na entropia (
). Para líquidos incompressíveis, a variação de entropia pode ser estimada pela fórmula:
Onde:
-
é o volume específico -
é a variação de pressão -
é a temperatura
Passo 6
Vamos identificar os valores:
Agora, aplicamos a fórmula:
Resposta
A variação na entalpia é de aproximadamente
e a variação na entropia é de aproximadamente
durante a compressão da amônia líquida de 381 kPa para 1.200 kPa a 270 K.