Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 26
Em cada um dos seguintes casos a amónia contida em um tanque rígido fechado é aquecida de um estado inicial de vapor saturado a temperatura T1, até um estado final a temperatura T2:
(a) T1 = 20°C, T2 = 40°C. Utilizando o IT ou um programa similar, determine a pressão final, em bar.
(b) T1 = 70ºF (20,1°C), T2= 120°F (48,9ºC). Utilizando o IT ou um programa similar, determine a pressão final, em lbf /in^2.
Compare os valores das pressões determinados usando o IT ou um programa similar com aqueles obtidos usando as tabelas do Apêndice apropriadas para amónia.
Passo 1
Ooopa, beleza?
É importante aprender a utilizar softwares para resolver problemas de engenharia. Nesse livro temos algumas questões que tratam disso e nos guiam pra aprender sobre isso. Ele recomenda dois softwares: Interactive Thermodynamics (IT) e Engineering Equation Solver (EES). Mas você pode usar algum que já esteja mais acostumado. Aqui eu vou usar o IT beleza?
Passo 2
a) É dado que
- Temperatura inicial:
- Temperatura final:
- Volume específico inicial:
- Volume específico a pressão de 9 bar:
- Volume específico a pressão de 10 bar:
- Temperatura inicial:
- Temperatura final:
- Volume específico inicial:
- Volume específico a pressão de :
- Volume específico a pressão de :
Como a amônia está em um tanque rígido fechado, não há mudança no volume. Então, não há mudança no volume específico, como a massa é constante.
Inicialmente, amônia está em um estado de vapor saturado. Isto é, título . Podemos escrever o programa usando IT
// Código para Questão 36
T1=20//
x1=1
p1=psat_T(“Amonia”,T1)
v1=vsat_px(“Amonia”,p1,x1)
T2=40//
v2=v1
v2=v_PT(“Amonia”,p2,T2)
Resolvendo o problema usando IT, a pressão final no tanque rígido é
Passo 3
Obtendo o valor do volume específico no estado 1 do vapor de amônia, correspondente a temperatura de da Tabela A-13 “Propriedades de Amônia Saturada (líquido-vapor) – Tabela de Temperatura”
Aqui, o volume específico do tanque rígido é constante. Então, os volumes específicos inicial e final são iguais.
Passo 4
Obtendo o valor de pressão saturada vapor de amônia superaquecida, correspondente ao volume específico de da Tabela A-15 “Propriedades de Amônia Superaquecida” interpolando os volumes específicos
A pressão é dada por
Passo 5
Obtendo o erro utilizando o software e o cálculo analítico
Passo 6
b) a) É dado que
Como a amônia está em um tanque rígido fechado, não há mudança no volume. Então, não há mudança no volume específico, como a massa é constante.
Inicialmente, amônia está em um estado de vapor saturado. Isto é, título . Podemos escrever o programa usando IT
// Código para Questão 36
T1=70//
x1=1
p1=psat_T(“Amonia”,T1)
v1=vsat_px(“Amonia”,p1,x1)
T2=120//
v2=v1
v2=v_PT(“Amonia”,p2,T2)
Resolvendo o problema usando IT, a pressão final no tanque rígido é
Passo 7
Obtendo o valor do volume específico no estado 1 do vapor de amônia, correspondente a temperatura de da Tabela A-13 “Propriedades de Amônia Saturada (líquido-vapor) – Tabela de Temperatura”
Aqui, o volume específico do tanque rígido é constante. Então, os volumes específicos inicial e final são iguais.
Passo 8
Obtendo o valor de pressão saturada vapor de amônia superaquecida, correspondente ao volume específico de da Tabela A-15E “Propriedades de Amônia Superaquecida” interpolando os volumes específicos
A pressão é dada por
Passo 3
Obtendo o erro utilizando o software e o cálculo analítico
Resposta
a)
b)