Conforme ilustrado na Fig. P3.64, um tanque rígido equipado com uma resistência elétrica de massa desprezível contém Refrigerante 22, inicialmente a –10°C, um título de 80% e 0,01 m3 de volume. Uma bateria de 12 V fornece uma corrente de 5 ampères para a resistência por 5 minutos. Considerando que a temperatura final do refrigerante é de 40°C, determine a transferência de calor, em kJ, a partir do refrigerante.

Obtendo a energia interna específica e o volume específico do Refrigerante 22 em da Tabela A-7 “Propriedades de Refrigerante 22 Saturado (Líquido-Vapor) – Tabela de Temperatura”.

Calculando a energia interna específica do R22

Calculando o volume específico inicial do R22

Aqui, o tanque é rígido, então o volume específico inicial é igual ao final. E o volume específico final é maior que o volume específico de saturação, então o R22 está no estado de superaquecido.

Calculando a energia interna específica de R22 em e usando interpolação linear

Calculando a energia transferida ao resistor pela bateria de

Na equação acima, o sinal negativo é devido a energia é dada ao sistema pela bateria de para o resistor no tanque.

Calculando a massa de refrigerante

Aplicando o balanço de energia e calculando a transferência de calor

Percebe que o sinal negativo significa que o calor é perdido pelo tanque.