Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 44
Um conjunto cilindro-pistão (Fig. P4.44) contém de R-134a no estado 1, a e . O fluido é então resfriado até a condição de vapor saturado, estado 2, enquanto o pistão é mantido bloqueado por meio de um pino. Em seguida, o pistão é balanceado com uma força adicional externa constante e o pino é removido. O resfriamento continua até o estado 3, onde o R-134a é líquido saturado. Mostre o processo total em um diagrama , e determine o trabalho em cada uma das etapas, de 1 para 2, e de 2 para 3.
Passo 1
Vamos lá, pessoal! Vamos analisar os processos. O R134-a é nosso volume de controle, no estado 1 nós temos a temperatura e a pressão, então fica fácil achar o volume específico na Tabela B.5.2:
O enunciado diz que nesse estado, 1 para 2, o pistão é mantido bloqueado, então o volume não se altera:
No estado 3, até atingir a pressão constante , o volume específico é igual ao volume específico do líquido saturado na Tabela:
Pronto, agora podemos montar nosso diagrama , que tem essa cara:
Passo 2
O trabalho é a área abaixo da curva, certo? Mas percebe que no processo de 1 para 2, como não alteração do volume, nós não temos realização de trabalho. Assim,
Só nos resta o trabalho no processo 2 para 3:
Substituindo os valores: