OBS: Para um melhor aprendizado utilize as tabelas termodinâmica (e não os softwares, esses podem ser utilizados para verificar os resultados). Além disso, quando necessário realizar as interpolações.
Um conjunto cilindro-pistão contém inicialmente, amônia a 700 kPa e 80^circ C. A amônia é resfriada a pressão constante até que atinja o estado de vapor saturado (estado 2). Neste estado o pistão é travado por um pino. O resfriamento continua até que a temperatura seja igual a -10^circ C (estado 3 ). Mostre, nos diagramas p-v e T-v, os processos do estado 1 para 2 e do estado 2 para 3.
Resp: v1=0,2589 m^3 / kg ; T2=14^circ C ; v2=0,1804 m^3 / kg ; p3=290,67 kPa ;

Passo 1

Ok, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um cilindro-pistão com amônia inicialmente a 700 kPa e 80^circ C. A amônia vai ser resfriada à pressão constante até atingir o estado de vapor saturado (estado 2). Depois, o pistão é travado e o resfriamento continua até a temperatura chegar a -10^circ C (estado 3). Precisamos mostrar esses processos nos diagramas p-v e T-v.
Para resolver isso, vamos precisar usar as tabelas termodinâmicas da amônia para encontrar as propriedades nos diferentes estados e entender os processos de resfriamento e travamento do pistão.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o estado 1. Sabemos que no estado 1 a pressão p1 é 700 kPa e a temperatura T1 é 80^circ C. Vamos usar as tabelas da amônia para encontrar o volume específico v1 nesse estado.
Consultando a tabela termodinâmica da amônia para p1 = 700 kPa e T1 = 80^circ C, encontramos que:
v1 = 0,2589 m^3/kg

Passo 3

Agora, o processo do estado 1 para o estado 2 ocorre a pressão constante de 700 kPa até atingir o vapor saturado. No estado saturado, sabemos que a pressão permanece a mesma, então p2 = 700 kPa.
Vamos usar as tabelas de saturação da amônia para encontrar a temperatura T2 e o volume específico v2 no estado 2.
Consultando a tabela de saturação para p2 = 700 kPa, encontramos que:
T2 = 14^circ C
v2 = 0,1804 m^3/kg

Passo 4

Depois de atingir o estado 2, o pistão é travado, ou seja, o volume específico v permanece constante durante o próximo processo, que vai do estado 2 para o estado 3. Sabemos que a temperatura final T3 é -10^circ C.
Como o volume específico é constante, v3 = v2 = 0,1804 m^3/kg. Para encontrar a nova pressão p3, usamos as tabelas da amônia para a temperatura T3 = -10^circ C e v3 = 0,1804 m^3/kg.
Após consultar a tabela, obtemos:
p3 = 290,67 kPa

Resposta

As propriedades nos diferentes estados são:
v1 = 0,2589 m^3/kg; T2 = 14^circ C; v2 = 0,1804 m^3/kg; p3 = 290,67 kPa

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