Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 46
Uma determinada quantidade de refrigerante-134a a 240 kPa e 20 °C sofre um processo isotérmico em um sistema fechado até que seu título seja de 20%. Determine a quantidade de trabalho e a transferência de calor – por unidade de massa – necessários para o processo. O sistema é mostrado na Figura 1.
Figura 1: Processo isotérmico realizado num sistema fechado
Passo 1
Entendendo o problema:
O problema consiste em submeter um sistema fluido a um processo isotérmico (temperatura constante) de forma a obter no estado final um sistema constituído de mistura liquido-vapor cujo o título é . Pede-se o calor transferido e o trabalho realizando no processo.
Condições:
- Processo reversível, em condições de causa-equilíbrio
- Energia cinética e potencial desprezível
- Processo isotérmico
Passo 2
Coletando dados:
Estado inicial:
Consultando a tabela A-13. Para o refrigerante-134a sob a forma de vapor saturado:
Estado final:
- (Título, porcentagem máxima em massa da fase gasosa)
Para tabela A-11, para refrigerante-134ª sob mistura líquido-vapor:
Passo 3
Calculando o que o calor e o trabalho envolvidos no processo:
Como o processo é isotérmico, o calor por unidade de massa é determinado como:
O calor é negativo, o que significa que foi retirado do sistema. O trabalho é determinado de acordo com a primeira lei da termodinâmica:
W= Q +(
Resposta
Respostas: 37,0 kJ/kg; 172 kJ/kg