Amônia está contida em um conjunto cilindro-pistão, inicialmente à temperatura de –20°C e um título de 50%. A amônia é lentamente aquecida até o estado final em que a pressão é de 6 bar e a temperatura é de 180°C. Conforme a amônia é aquecida, sua pressão varia linearmente com o volume específico. Mostre o processo da amônia em um esboço do diagrama p–υ. Para a amônia, determine o trabalho e a quantidade de calor transferida, ambos em kJ/kg.

O diagrama é dado por

Escreva o balanço de energia

Como não temos informação sobre as energias cinética e potencial, vamos só ignorar elas.

Dividindo os dois lados pela massa

Obtendo as propriedades da amônia a uma temperatura de da Tabela A-13 “Propriedades de Amônia Saturada (Líquido-Vapor) – Tabela de Temperatura”

• Pressão:

Calculando o volume específico no estado inicial usando a relação

Calculando a energia interna no estado 1

Obtendo as propriedades da amônia a uma pressão de e temperatura da Tabela A-15 “Propriedades de Vapor de Amônia Superaquecida”

Calculando o trabalho feito usando a seguinte relação

Onde, a

Calculando a transferência de calor por massa usando a Equação obtida no Passo 3