Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 95
Determine a fase e as propriedades que faltam para os seguintes casos:
a)R-22
b)Água
c)Água
d)Amônia
e) R-134a
Passo 1
Bem pessoal, para cada letra utilizaremos abordagens diferentes de como determinar a fase do estado dela.
Para as variáveis faltantes será similar, pois, cada substância tem sua tabela, mas pode ficar tranquilo que estarei enunciado sempre qual tabela estaremos utilizando.
Passo 2
a)Situação de estado: substância R-22, e
Para esta letra iremos determinar a fase de estado por meio da comparação dos volumes específicos.
Olhando na tabela com a , os volumes de estado líquido e vapor, temos:
Aproveitando que estamos olhando nas tabelas, vamos à tabela e utilizando a nossa temperatura:
Comparando com o volume de estado:
Como o nosso volume de estado é maior que o volume específico de vapor, temos que a fase de estado é vapor superaquecido. Portanto, temos uma fase bem definida em que só temos vapor, logo, não há título.
Passo 3
b)Situação de estado: substância água, e
Para esta letra como temos título já sabemos que nossa fase de estado é uma mistura de vapor e líquido.
Como temos o volume de estado e título, para determinara temperatura e pressão vamos tentar encontrar nas tabelas por meio dos volumes específicos da fase líquida e gasosa(vapor).
Temos que encontrar na tabela qual soma dos volumes resulta aproximadamente com a nossa soma de.
Encontrei que a uma temperatura de e pressão .
Tomarei esta medida como mais próxima.
Passo 4
C)Situação de estado: substância água, e
Para esta letra iremos determinar a fase de estado por meio da comparação dos volumes específicos.
Olhando na tabela com a , temos os volumes de estado líquido e vapor, temos:
Comparando com o volume de estado:
Como o nosso volume de estado é menor que o volume específico de líquido, temos que a fase de estado é líquido compressível. Portanto, temos uma fase bem definida em que só temos líquido, logo, não há título.
Sabendo a fase de estado, podemos olhar na tabela certa, vamos determinar a pressão.
Olhando na tabela , com a temperatura procuramos a pressão que possui o volume mais próximo do nosso volume de estado .
Temos a , creio que para mim esta suficiente perto.
Passo 5
d)Situação de estado: substância amônia, e
Para esta letra iremos determinar a fase de estado por meio da comparação de pressão saturada e pressão de estado
Olhando na tabela com a , temos que a pressão saturada é:
Comparando com a pressão de estado:
Olhando em um diagrama de fases generalizado, como da página 42 figura 3.5, como a nossa pressão de estado não passa da linha de vaporização temos: que a nossa fase de estado é vapor superaquecido.
Portanto, temos uma fase bem definida em que só temos vapor, logo, não há título.
Como temos vapor superaquecido o volume específico será determinado na tabela .
Olhando na coluna de e por parte da pressão temos o intervalo de e , fazendo uma média simples entre este intervalo, temos:
Passo 6
e) Situação de estado: substância R-134a, e
Para esta letra como temos título já sabemos que nossa fase de estado é uma mistura de vapor e líquido.
Como temos o volume de estado e título, para determinara temperatura e pressão vamos tentar encontrar nas tabelas por meio dos volumes específicos da fase líquida e gasosa(vapor).
Temos que encontrar na tabela qual soma dos volumes resulta aproximadamente com a nossa soma de .
Encontrei que a uma temperatura de e pressão .
Tomarei esta medida como mais próxima.
Resposta
a) ; ; : vapor superaquecido
b) ; ; : mistura de vapor e líquido
c) ; ; : Líquido compressível
d) ; ; : vapor superaquecido
e); ; ; : mistura de vapor e líquido