Conforme ilustrado na Fig. P3.60, um tanque rígido fechado com 20 ft3 (0,57 m3) de volume contém 75 lb (34 kg) de Refrigerante 134a e está exposto ao sol. Às 9h da manhã o refrigerante está a uma pressão de 100 lbf/in2 (689,5 kPa). Às 15h, devido à radiação solar, o refrigerante se encontra como um vapor saturado a uma pressão maior do que 100 lbf/in2. Para o refrigerante, determine (a) a temperatura inicial, em °F, (b) a pressão final, em lbf/in2, e (c) a transferência de calor, em Btu.

Desenhando o diagrama pro processo 1-2

a) Calculando o volume específico inicial

Obtendo as propriedades de R-134a para pressão da Tabela A-11E “Propriedades de Refrigerante 134a Saturado (Líquido-Vapor) – Tabela de Pressão”

Já que o estado inicial do sistema vai ser uma mistura bifásica líquido-vapor. Como o estado inicial é bifásico, a temperatura inicial vai ser a temperatura de saturação a pressão inicial

b) Volume específico no estado final permanece a mesmo já que a massa e volume são constantes

No estado final, o Refrigerante 134a está na condição de vapor saturado.

Obtendo a pressão final em usando a Tabela A-11E “Propriedades de Refrigerante 134a Saturado (Líquido-Vapor) – Tabela de Pressão”.

Interpolando os valores entre e

c) Obtendo a energia interna específica a um volume específico de usando a Tabela A-11E “Propriedades de Refrigerante 134a Saturado (Líquido-Vapor): Tabela de Pressão”.

Interpolando os valores entre e

Calculando o título de R134a no estado 1

Obtendo a propriedades de R134a a pressão da Tabela A-11E “Propriedades de Refrigerante 134a Saturado (Líquido-Vapor) – Tabela de Pressão”

Calculando a energia interna específica usando a seguinte relação

Escrevemos a primeira lei da termodinâmica para um sistema fechado