Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 50
50 Um conjunto cilindro-pistão contém R=134a. Inicialmente, o fluido apresenta T=10°C, p=150kPa e o volume igual a 20 litros. O refrigerante é então comprimido, num processo isotérmico e reversível, até que se atinja o estado de vapor saturado. Determine o trabalho necessário e o valor transferido neste processo.
Passo 1
Opa... vamos lá. Como a gente tem um processo isotérmico e reversível, então vamos usar a equação:
E também, para calcular o trabalho, a equação da energia:
E também as famosas tabelas do final do livro.
Passo 2
Para o estado inicial, se a gente olhar lá na tabela B.5.1 a pressão de saturação referente a 10°C a gente vê que é maior que 150 kPa, né... então nós temos vapor saturado.
Sendo assim, vamos pra tabela B.5.2:
- a energia interna específica inicial:
- a entropia específica inicial:
- o volume específico inicial:
Daí a gente pode calcular a massa, né:
Passo 3
No estado final temos só vapor saturado, né... então vamos voltar pra tabela B.5.1:
- a energia interna específica inicial:
- a entropia específica final:
Passo 4
Agora já dá pra calcular a transferência de calor:
Como tem a massa: (lembrando de passar a temperatura pra Kelvin, né)
E o trabalho:
Com a massa: