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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 18

Considere a amônia como fluido de trabalho, determine os valores de Z para o vapor saturado de amônia a 100   k P a e a 200   k P a . A amônia pode ser modelada como um gás perfeito nestes estados?

Passo 1

Utilizando a tabela B . 2.2 vamos olhar as propriedades da amônia a 100   k P a , temos:

Encontramos a temperatura

T 1 = - 33,6 ° C

Utilizando a temperatura encontrada, vamos na tabela B . 2.1 e pegamos o volume especifico vapor saturado de amônia:

v 1 = 1,16004   m 3 / k g

Para 200   k P a :

T 2 = - 18 ,   85   ° C

Mesmo procedimento:

v 2 = 0,57428   m 3 / k g

Utilizando a tabela A.5:

R = 0,48819 k J k g ∙ K

Passo 2

Como temos todos os dados, vamos utilizar a fórmula do gás ideal com o fator de compressibilidade, definido por:

P v = Z R T

Lembrando que temos que transformar a temperatura de Celsius para Kelvin:

T 1 = - 33,6 ° C + 273,15 K = 239,55   K

Calculando para 100   k P a :

P v = Z 1 R T

Z 1 = P ∙ v R ∙ T

Z 1 = 100 ∙ 1,16004   0,48819 ∙ 239,55   = 0,991

Passo 3

Calculando para 200   k P a :

P v = Z R T

Lembrando que temos que transformar a temperatura de Celsius para Kelvin:

T 2 = - 18 ,   85   ° C + 273,15 K = 254,3   K

Aplicando a fórmula:

P v = Z 2 R T

Z 2 = P ∙ v R ∙ T

Z 2 = 200 ∙ 0,57428   0,48819 ∙ 239,55   = 0,9821

Resposta

Z 1 = 0,991

Z 2 = 0,9821

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