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 270 K, V^t=1,551 times 10^-3 m^3 kg^-1, e beta=2,095 times 10^-3 K^-1.

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 ( De). 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 ( De) = 381 kPa
  • Pressão final ( ) = 1.200 kPa
  • Volume específico ( ) =
Primeiro, vamos calcular :

Passo 4

Agora, usamos a fórmula para De:
De
Lembrando que , então:

Passo 5

Agora, vamos calcular a variação na entropia ( De). 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:
  • De
  • De
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.

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