Enunciado

Considere a amônia como fluido de trabalho. Construa uma tabela que apresente os valores da pressão temperatura, volume específico e título (se aplicável) para os seguintes estados: a. 550   k P a e x = 0,75 ; b. 80   k P a e 20 ° C ; c. 10 ° C e 0,15   m 3 / k g .

Passo 1

Fala pessoal, tudo bem? Vem comigo que vai da tudo certo.

Teremos que interpolar os dados para chegarmos aproximadamente no dado que esta faltando na nossa tabela.

Passo 2

a)Temos amônia como fluido sobe o estado: P = 550   k P a e x = 0,75 .

Olhando na tabela B . 2.1 , com a P = 550   k P a , temos as duas temperatura:

T = 5 ° C ;   P = 515,9   k P a ; v V = 0,23299 m 3 k g ; v L = 0,001583   m 3 / k g

T = 10 ° C ; P = 615,2   k P a ; v V = 0,20553 m 3 k g ; v L = 0,001600   m 3 / k g

Interpolando os dados da temperatura com a pressão, podes determinar a temperatura correta.

T = 5 + 10 - 5 ∙ 550 - 515,9 615,2 - 515,9 )   = 5 + 5 ∙ 0,341

T d e s e j a d o = 6,7 ° C

Passo 3

a)Para o volume utilizaremos a fórmula do volume específico médio:

v = v L + x ∙ v L V

Mas para podermos aplicar esta fórmula temos que interpolar os volumes da fase líquida e vapor, para ai sim estar calculando.

Interpolando para fase líquida, temos:

v L = 0,001584 + 0,0016 - 0,001583 ∙ 0,341 = 0,001589 m 3 k g

Interpolando para fase de vapor, temos:

v V = 0,24299 + 0,20541 - 0,24299 ∙ 0341 = 0,230175   m 3 / k g

A diferença entre v V - v L resultado no volume da fase de mistura, líquido e vapor ( v L V ).

Volumes calculados, vamos aplicar na fórmula:

v = v L + x ∙ v L V

v = 0,001589 + 0,75 ∙ 0,230175 - 0,001589 = 0,1729   m 3 / k g

Finalizando a nossa letra (a), ficou assim:

P = 550   k P a ; T = 6,7 ° C ; v = 0,1729 m 3 k g ; x = 0,75

Passo 4

b) o estado é: P = 80   k P a e T = 20 ° C .

Temos que olhar na tabela B . 2.2 : temos os seguintes dados:

P = 75   k P a ; T = 20 ° C ; v = 1,8924   m 3 / k g

E

P = 100   k P a ; T = 20 ° C ; v = 1,4153   m 3 / k g

Vamos interpolar entre essas duas faixas para determinar o volume do nosso estado:

Montando o gráfico:

Aplicando a equação de reta, com dois pontos:

y - y 0 = m x - x 0

v d e s e j a d o ; 80

1,8924 ; 75

Substituindo na equação:

80 - 75 = m v d e s e j a d o - 1,8924

v d e s e j a d o = 80 - 75 + m ∙ 1,8924 m

Para determinar o coeficiente angular, basta aplicar na equação de reta dois pontos conhecidos:

1,4153 ; 100

1,8924 ; 75

Temos que m , fica:

m = 100 - 75 1,4153 - 1,8924 = - 52,4

Substituindo na o volume:

v d e s e j a d o = 80 - 75 + - 52,4 ∙ 1,8924 - 52,4

v d e s e j a d o = 1,79698   m 3 / k g

Perante o nosso título, note que o resultado final do volume é maior que o volume específico da fase de vapor da tabela B . 2.1 para as condições de estado. Portanto, temos que nosso estado possui apenas vapor superaquecido. Estado de vapor superaquecido é bem definido e não possui título, pois, não há mistura.

A nossa letra (b), ficou:

P = 80   k P a ; T = 20 ° C ; v = 1,79698   m 3 / k g ; x = i n d e f i n i d o

Passo 5

c)Temos o estado de: T = 10 ° C e v = 0,15   m 3 / k g .

Olhando na tabela B . 2.1 , com a temperatura de T = 10 ° , vamos encontrar o volume das fases líquido e vapor.

Comparar o nosso volume de estado com os volumes sobe esta condição nós dirá se nosso estado possui mistura ou não, possui título ou não.

Olhando na tabela o volume da fase de vapor é menor que o de estado. v V = 0,20553   m 3 / k g

v > v V

Portanto, temos que nosso estado possui apenas vapor superaquecido. Estado de vapor superaquecido é bem definido e não possui título, pois, não há mistura.

Passo 6

Vamos a interpolação, temos que determinar a pressão.

Olhando na tabela B . 2.2 , temos os seguintes candidatos:

P = 125 k P a ; v = 1,0881 m 3 k g

P = 150 k P a ; v = 0,9037 m 3 k g

Repetindo o mesmo processo que fizemos para as interpolações, temos:

y - y 0 = m x - x 0

0,15 ; P d e s e j a d o

1,0881 ; 125

Substituindo na equação:

P d e s e j a d o - 125 = m 0,15 - 1,0881

P d e s e j a d o = m 0,15 - 1,0881 + 125

Para determinar o coeficiente angular, basta aplicar na equação de reta dois pontos conhecidos:

1,0881 ; 125

0,9037 ; 150

Temos que m , fica:

m = 1,0881 - 0,9037 125 - 150 = - 7,376 ∙ 10 - 3

Substituindo na pressão:

P d e s e j a d o = - 7,376 ∙ 10 - 3 ∙ 0,15 - 1,0881 + 125

P d e s e j a d o = 125,0069193   k P a

Nossa letra (c) ficou:

P = 125,0069193   k P a ; T = 10 ° C ; v = 0,15   m 3 / k g ; x = i n d e f i n i d o

Pegando a finalização de cada letra e jogando em uma tabela:

Resposta

Tabela a cima.

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