Refrigerante R-12 está contido em um recipiente de vidro selado a
. À medida que é resfriado, observa-se que gotículas de vapor se condensam nas paredes laterais a
. Encontre a pressão original no recipiente.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício sobre termodinâmica envolvendo o refrigerante R-12 dentro de um recipiente de vidro selado. A gente precisa descobrir qual é a pressão original nesse recipiente quando ele está a
. Para resolver isso, vamos usar conceitos de pressão de vapor, equilíbrio de fases e a conservação da quantidade de matéria. Vamos precisar também das tabelas de pressão de saturação do R-12 para as temperaturas dadas.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que acontece quando o refrigerante é resfriado de
para
. A medida que resfriamos, parte do vapor se condensa em líquido nas paredes do recipiente. Isso significa que a pressão do vapor a
será a pressão de saturação correspondente a essa temperatura.
Passo 3
Sabemos que o recipiente está selado, ou seja, a quantidade total de refrigerante (vapor + líquido) permanece constante. Podemos usar a relação da conservação da massa para relacionar as quantidades antes e depois da condensação.
Passo 4
Vamos chamar de
a pressão inicial a
e
a pressão a
. De acordo com as tabelas de pressão de saturação para o R-12:
- A pressão de saturação a
é aproximadamente MPa. - A pressão de saturação a
é aproximadamente MPa.
Passo 5
Como o volume do recipiente é constante e a temperatura foi reduzida, parte do vapor a alta pressão se condensa até que a pressão do vapor atinge a pressão de saturação a
, que é
.
Passo 6
Por conservação da massa, podemos afirmar que a quantidade de vapor não muda completamente, apenas parte dele se condensa. Assim, a pressão original no recipiente,
, era igual à pressão de saturação a
.
Resposta
A pressão original no recipiente é de aproximadamente
MPa.