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
. 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
(estado 3 ). Mostre, nos diagramas
e
, os processos do estado 1 para 2 e do estado 2 para 3.
Resp:
Um conjunto cilindro-pistão contém inicialmente, amônia a 700 kPa e
Resp:
Passo 1
Ok, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um cilindro-pistão com amônia inicialmente a 700 kPa e
. 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
(estado 3). Precisamos mostrar esses processos nos diagramas
e
.
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
é 700 kPa e a temperatura
é
. Vamos usar as tabelas da amônia para encontrar o volume específico
nesse estado.
Consultando a tabela termodinâmica da amônia para
e
, encontramos que:
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
.
Vamos usar as tabelas de saturação da amônia para encontrar a temperatura
e o volume específico
no estado 2.
Consultando a tabela de saturação para
, encontramos que:
Passo 4
Depois de atingir o estado 2, o pistão é travado, ou seja, o volume específico
permanece constante durante o próximo processo, que vai do estado 2 para o estado 3. Sabemos que a temperatura final
é
.
Como o volume específico é constante,
. Para encontrar a nova pressão
, usamos as tabelas da amônia para a temperatura
e
.
Após consultar a tabela, obtemos:
Resposta
As propriedades nos diferentes estados são: