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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 52

52- Inicialmente, uma amostra de fluido refrigerante R - 410 a (veja o P r o b .   12.48 ) apresenta temperatura e pressão iguais a 290   K e 100   k P a .

A amostra é então submetida a um processo politrópico até que seja atingido o estado onde a temperatura e a pressão são iguais a 400   K e 250   k P a .

Determine as variações de volume específico, entalpia específica e entropia específica detectadas nesse processo.

Passo 1

Se você fez a questão 48 junto com a gente lá eu disse que você estava fazendo ciência por estar mexendo com um líquido desconhecido, agora meus amigos e minhas amigas estamos dando um passo a mais rumo ao desconhecido. Venha comigo nessa jornada!

Lá na questão 48 vimos que:

Pro R - 32 :

R = 0.1598   k J / k g K

c p = 0.822   k J / k g K

Pro R - 125 :

R = 0.06927   k J / k g K

c p = 0.791   k J / k g K

Pelos dados da tabela A . 5

E como temos 50 % para cada um desses gases perfeitos na mistura então:

Então não vemos perder tempo nas coisas que já conhecemos

Sabendo que queremos Δ ν , Δ h e Δ s , então podemos calcular cada uma dessas coisas com:

Δ ν = R m i s t u r a T 2 P 2 - R m i s t u r a T 1 P 1

Δ   h = c p   m i s t u r a T 2 - T 1

Δ s = c p   m i s t u r a ln ⁡ T 2 T 1 - R m i s t u r a ln ⁡ P 2 P 1

E naquela questão encontramos essas constantes da mistura (que daora e nem sabia que ia usar isso tudo de novo hahaha)

R m i s t u r a = 0.1598 × 0.5 + 0.06927 × 0.5 = 0.1145   k J / k g K

c p   m i s t u r a = 0.822 × 0.5 + 0.791 × 0.5 = 0.8065   k J / k g K

Passo 2

Fazendo as contas então nós temos

Δ ν = 0.1145   400 250 - 290 100 = - 0.14885   m 3 / k g

Δ h = 0.8065 400 - 290 = 88.72   k J / k g

Δ s = 0.8065 ln ⁡ 400 290 - 0.1145 ln ⁡ 250 100 = 0.154   k J / k g K

Pode parecer uma aplicaçãozinha de fórmula um tanto besta, mas vai por mim que essas fórmulas e jeitos de pensar e abordar a questão são muito importantes para a sua prova

Chega mais, vamos para as questões

Resposta

Δ ν = - 0.14885   m 3 / k g

Δ h = 88.72   k J / k g

Δ s = 0.154   k J / k g K

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