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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 42

Um arranjo cilindro-êmbolo contém R-12 inicialmente a 50 ° C com título igual a 1. O refrigerante é expandido, num processo tal que P = C v - 1 , até uma pressão de 100   k P a . Determine a temperatura e o volume específico no estado final desse processo.

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

Nós temos as seguintes informações para o R-12

T 1 = 50 ° C

x = 1

P = C ∙ v - 1

P 2 = 100   k P a

Da tabela B.3.1, com T = 50 ° C , nós temos que

P 1 = 1219,3   k P a

Desde que x = 1 , isso significa que é sobre vapor saturado, então da coluna "Vapor saturado" na Tabela B.3.1 temos:

v 1 = v g = 0,01417 m 3 k g

O processo é descrito com a relação P = C ∙ v - 1 , então:

P 1 = C v 1 → C = P 1 ∙ v 1

Também tem as seguintes relações

P 2 = C v 2 = P 1 ∙ v 1 v 2

Isolando o v 2

v 2 = P 1 ∙ v 1 P 2

Substituindo os termos, nós temos que

v 2 = 1219,3 - 0,01417 100 = 0,17277 m 3 k g

Então, a pressão após a expansão será:

P 2 = 100   k P a

Usando interpolação linear e dados para volumes específicos da Tabela B.3.2 com P 2 = 100   k P a ,   T = - 20 ° C   e   T = - 10 ° C , nós podemos calcular a temperatura requerida T 2 quando v 2 = 0,17277 m 3 k g

T 2 + 20 - 10 + 20 = 0,17277 - 0,16770 0,17522 - 0,16770 → T 2 = - 13,3 ° C

Resposta

v 2 = 0,17277 m 3 k g

T 2 = - 13,3 ° C

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