Enunciado

33 A mistura descrita no Prob. 12.27 é aquecida, a pressão cosntante, até que a temperatura se torne igual a 500 K. Determine a pressão final e a transferência de calor nesse processo. Utilize as propriedaes indicadas na Tab. A.5.

Passo 1

Oppaaa.. vamos lá?

Nessa questão vamos usar a equação da energia com a aproximação:

m u 2 - u 1 = Q - W

m u 2 - u 1 = Q - P m v 2 - v 1

Q = m h 2 - h 1

Q = m C P m i s t T 2 - T 1

a equação pro R da mistura:

R m i s t = ∑ c i R i

E pra C P da mistura:

C P m i s t = ∑ c i C P i

E a lei dos fases:

P 2 V 2 = m R m i s t T 2

Passo 2

Vamos começar calculando o R da mistura:

R m i s t = ∑ c i R i

R m i s t = 0,25 × 1,042 + 0,5 × 0,922 + 0,25 × 0,1889

R m i s t = 0,2513   k J / k g K

Calculando o volume final:

P 2 V 2 = m R m i s t T 2

150 × V 2 = 2 × 0,2513 × 500

V 2 = 1,675   m 3

Calculando o C P da mistura:

C P m i s t = ∑ c i C P i

C P m i s t = 0,25 × 1,042 + 0,5 × 0,922 + 0,25 × 0,842

C P m i s t = 0,932

E calculando a transferência de calor:

Q = m C P m i s t T 2 - T 1

Q = 2 × 0,932 × 500 - 300

Q = 372,8   k J

Resposta

V 2 = 1,675   m 3

Q = 372,8   k J

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