Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 59
59 Um recipiente de aço, com volume interno de 12 m3, contém R-134a a 20°C e 200 kPa. O recipiente é então transferido para um congelador até que a temperatura do refrigerante atinja -20 °C. O congelador está instalado num ambiente que apresenta temperatura igual a 20 °C e a sua temperatura interna é -20°C. Determine o calor transferido do refrigerante e estime o trabalho necessário para acionar o congelador neste processo.
Passo 1
Vamos lá???
Nessa questão vamos usar a equação da energia pra trabalho nulo (já que o volume é constante):
E também vamos usar a equação pro coeficiente:
E como é o trabalho “necessário”, mínimo, então usamos o ciclo de carnot:
Passo 2
No estado 1 temos R-134a superaquecido, então olhamos na tabela B.5.2, em 20°C e 200 kPa:
- volume específico:
- energia interna específica:
Então conseguimos calcular a massa:
Passo 3
Já no estado 2, como o volume é constante:
Se a gente olhar na tabela B.5.1, na linha de -20°C, vamos ver que , então temos duas fases.
Calculando o título:
E calculando a energia interna específica: (se precisar, lembra que , então )
Passo 4
Usando a equação da energia:
E calculando o coeficiente para o ciclo de carnot:
Calculando o trabalho: ()