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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 24

24 O R-407 é um fluido refrigerante recente. Sua composição, na base mássica, é: 23% de R-32, 25% de R-125 e 52% de R-134a. Determine as frações em massa dos componentes na mistura, a constante de gás e os calores específicos deste novo refrigerante.

Passo 1

Eai galeris... vamos?

Vamos usar a equação que relaciona a constante dos gases ideias com da da mistura:

R m i s t = ∑ c i R i

E também da equação dos gases, mas usando o R   da mistura:

P V = m R m i s t T

Passo 2

Bom... ele pede pra determinar as frações em massa, mas ele já dá no enunciado as frações me massa...

c R - 32 = 0,23

c R - 125 = 0,25

c R - 134 a = 0,52  

Boooom... acredito que tenha sido algum erro na tradução, porque como bom “CSI” que sou fui na versão em inglês e ele realmente pede a fração molar.

Pra isso a gente teria que usar a equação:

y i = c i M i ∑ c i M i

E ir fazendo um por um.

Passo 3

Antes de dar continuidade, vamos fazer uma tabelinha com tudo que vamos precisar da tabela A.5:

Passo 4

Calculando a constante de gás da mistura:

R m i s t = ∑ c i R i

R m i s t = c R - 32 R R - 32 + c R - 125 R R - 125 + c R - 134 a R R - 134 a

R m i s t = 0,23 × 0,1598 + 0,25 × 0,06927 + 0,52 × 0,08149

R m i s t = 0,0945   k J / k g K

Calculando o calor específico a pressão constante:

C P m i s t = ∑ c i C P i

C P m i s t = c R - 32 C P R - 32 + c R - 125 C P R - 125 + c R - 134 a C P R - 134 a

C P m i s t = 0,23 × 0,822 + 0,25 × 0 , 791 + 0,52 × 0 , 852

C P m i s t = 0,8298   k J / k g K

E o calor específico a volume constante:

C V m i s t = ∑ c i C V i

C V m i s t = c R - 32 C V R - 32 + c R - 125 C V R - 125 + c R - 134 a C V R - 134 a

C V m i s t = 0,23 × 0 , 66 2 + 0,25 × 0,7 2 1 + 0,52 × 0 , 771

C V m i s t = 0 , 7334   k J / k g K

E pronto... acabamos. Fizemos tudo direitinho e bonitinho???

Vamos pra próxima, então?

Resposta

c R - 32 = 0,23

c R - 125 = 0,25

c R - 134 a = 0,52  

R m i s t = 0,0945   k J / k g K

C P m i s t = 0,8298   k J / k g K

C V m i s t = 0,7334   k J / k g K

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