68- Inicialmente, um tanque, com volume interno igual a 0.002   m 3 , está evacuado. O tanque é então carregado com fluido refrigerante R - 134 a   que escoa numa linha como líquido saturado a 0   ° C .

A operação de enchimento é bastante rápida e pode ser modelada como adiabática. Determine a massa de fluido contido no tanque no final da operação de enchimento e a entropia total gerada nesse processo.

Passo 1

Parabéns você chegou na questão premiada do Responde Aí e você tem direito a ver como é o líquido R - 134 a e ele se parece assim

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Como o sistema é uma linha abastecendo um tanque evacuado então o sistema de energia é:

m e n t r a h e n t r a d a = m 2 u 2

Onde a entalpia entrante vira energia interna dentro do tanque.

Anotando os dados iniciais do R - 134 a   líquido saturado a 0   ° pela tabela B . 5.1

p 1 = 264   k P a ; ν l = 0.000773 m 3 k g ; h l = 200 k J k g ; s l = 1 k J k g K

u 1 = 200 - 0.000773 × 264 = 199.8   k J / k g

Curioso uma entropia de 1 certinho assim hahhah

Passo 2

A nossa missão agora é descobrir o estado final (também conhecido como estado 2 ) onde temos uma evaporação e onde:

u 2 = 200   k J / k g

E a temperatura se mantém muito próxima a 0   ° C , ela só não é totalmente saturada

Então sua saturação será:

u 2 = u l + u l v x

u 2 = u l + h l v - p ν l v x

200 = 199.8 + 198.356 - 264 × 0.068420 → x = 0.00111

Então as outras propriedades desse líquido no estado final serão:

ν 2 = 0.000773 + 0.00111 × 0.068420 = 0.000849   m 3 / k g

s 2 = 1 + 0.00111 × 0.7262 = 1.00081   k J / k g K

Passo 3

Agora podemos responder a questão com toda a calma de Deus, pois ele quer a massa no tanque no final de tudo

m 2 = V ν 2 = 0.002 0.000849 = 2.356   k g

E a entropia gerada será de:

S g e r a d a = m s 2 - s 1 - Q T

Como o processo é adiabático então Q = 0 , logo:

S g e r a d a = 2.356 1.00081 - 1 = 1.91   J / K

E assim vamos para o final de mais uma questão, dúvida deixe nos comentários

E VALEEEEEUUUUU!

Resposta

m 2 = 2.356   k g

S g e r a d a = 1.91   J / K

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