Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 62
62 A Fig. P5.62 mostra dois tanques, cada um apresentando volume de 1 m3, que estão conectados através de uma tubulação com válvula. Inicialmente, o tanque A contém refrigerante R-134a , a 20°C e o título igual a 15%, e o tanque B está evacuado. A válvula é, então, aberta e vapor saturado de refrigerante escoa para o tanque B até que ocorra o equilíbrio das pressões. Admitindo que o processo ocorra lentamente, de movo que a temperatura se mantenha constante igual a 20°C, calcule a transferência de calor total ao refrigerante durante o processo.
Passo 1
Vamos lá...
Nessa questão vamos usar a equação da energia:
E também vamos usar as tabelas do final do livro.
Passo 2
Para o estado A1, temos a temperatura e o título, então temos duas fases. Então vamos pegar os dados na tabela B.5.1.
- o volume específico:
- a energia interna específica:
E já podemos achar a massa:
Passo 3
Para o estado 2 a gente já tem a massa, como o B está vazio (), então:
O volume:
Com isso a gente acha o volume específico, né:
Olhando na tabela B.5.1 ainda na linha de 20°C vemos que , então ainda temos duas fases. Daí a gente acha o título:
- calculando a energia interna:
Passo 4
Como o processo é a pressão constante (já que sempre tem duas fases no início e no final, a pressão vai ser sempre a de saturação), então o trabalho é nulo:
Daí achamos a transferência de calor: