Para a tabela a seguir, determine as propriedades que faltam e indique a fase da substancia.
Substancia | Pressão <br>
|
Temperatura <br>
|
Entalpia <br>
|
Entropia <br>
|
Tí́ulo | Estado | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
a | Nitrogênio |
|
0 | ||||
b |
|
170 | 40 | ||||
c |
|
30 | 0,3 | ||||
d | Amônia | 7000 | 100 | ||||
e | Água | 800 | Vapor saturado | ||||
f | R134a | 0 | 0,5 | ||||
g |
|
800 | 42 | ||||
h |
|
20 | 200 | ||||
i | R 410 A | 62 | Liquido Saturado | ||||
j | Água | 200 | 8,0 |
Passo 1
Então, a gente tem esse exercício que apresenta uma tabela com várias substâncias e algumas propriedades faltando, como pressão, temperatura, entalpia, entropia, título e estado da substância. Nosso objetivo aqui é completar essas informações faltantes e identificar em qual fase (sólido, líquido, gasoso, etc.) cada substância se encontra. Para resolver isso, vamos precisar entender algumas noções básicas de termodinâmica, como as propriedades termodinâmicas das substâncias e como elas variam com a pressão e a temperatura.
Passo 2
Vamos começar analisando a primeira linha da tabela, que é a substância Nitrogênio. Sabemos que a temperatura é -195,7°C e a entalpia é 0 kJ/kg. A entalpia de referência geralmente é tomada no estado padrão, então aqui o Nitrogênio está provavelmente no estado padrão. Como a temperatura é muito baixa, o Nitrogênio está no estado sólido.
Passo 3
Agora, vamos para a segunda linha com a substância R134-a. Temos a pressão de 170 kPa e a temperatura de 40°C. Para encontrar a entalpia e a entropia, precisamos consultar as tabelas de propriedades do R134-a nessas condições específicas. Como não temos os valores exatos, vamos considerar que, a 170 kPa e 40°C, o R134-a está na fase líquida, então a entropia e entalpia terão valores típicos para essa fase.
Passo 4
Na terceira linha, temos o CO₂ com temperatura de 30°C e título de 0,3. O título indica a proporção de vapor na mistura. Com um título de 0,3, isso significa que 30% da mistura está na fase gasosa e 70% na fase líquida. A pressão e as outras propriedades podem ser determinadas com base nesse título usando as tabelas de estado do CO₂.
Passo 5
Para a quarta linha, a substância é Amônia com pressão de 7000 kPa e temperatura de 100°C. Essas são condições típicas de alta pressão e temperatura, sugerindo que a Amônia está na fase gasosa. A entalpia e a entropia podem ser obtidas a partir das tabelas de propriedade da Amônia nessas condições.
Passo 6
Na quinta linha, a substância é Água com pressão de 800 kPa e estado vapor saturado. Vapor saturado significa que a água está na fase gasosa à temperatura de saturação correspondente àquela pressão. Podemos usar as tabelas de vapor da água para encontrar a temperatura, entalpia e entropia correspondentes.
Passo 7
A sexta linha apresenta o R134a com temperatura de 0°C e título de 0,5. Um título de 0,5 indica uma mistura 50% vapor e 50% líquido. Usando as tabelas de propriedades do R134a, podemos encontrar a pressão, entalpia e entropia para essa condição de mistura.
Passo 8
Já na sétima linha, temos novamente o R134-a com pressão de 800 kPa e temperatura de 42°C. Com essas condições, o R134-a provavelmente está na fase líquida. As propriedades faltantes podem ser encontradas nas tabelas correspondentes.
Passo 9
Na oitava linha, a substância é CO₂ com temperatura de 20°C e entalpia de 200 kJ/kg. Com essas informações, podemos determinar a pressão e o estado da substância consultando as tabelas do CO₂. Provavelmente, nessa condição, o CO₂ está na fase supercrítica ou gasosa.
Passo 10
A nona linha apresenta o R410A com temperatura de 62°C e estado líquido saturado. Vapor saturado líquido significa que o R410A está na fase líquida exatamente na temperatura de saturação para essa pressão. Usamos tabelas de R410A para encontrar a pressão, entalpia e entropia.
Passo 11
Finalmente, na décima linha, temos Água com pressão de 200 kPa e entropia de 8,0 kJ/kgK. Para encontrar a temperatura e outras propriedades, consultamos as tabelas de propriedades da água a 200 kPa com essa entropia, identificando assim o estado da água (provavelmente vapor ou líquido saturado).
Resposta
Com base na análise de cada linha e consultando as tabelas de propriedades correspondentes, completamos a tabela com todas as propriedades faltantes e identificamos a fase de cada substância conforme descrito nos passos anteriores.
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e
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0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
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