Enunciado

Determine as propriedades que faltam e a fase em que se encontra a substância.

H 2 O                     s = 7,70 k J k g   K ,   p = 25   k P a                   h = ? T = ? x = ?

H 2 O                     u = 3400 k J k g ,   p = 10   M P a                   T = ? x = ? s = ?

R - 12                               T = 0   ° C ,   p = 200   k P a                   s = ? x = ?

R - 134 a                               T = - 10 ° C ,   x = 0,45                   v = ? s = ?

N H 3                     T = 20 ° C ,   s = 5,50 k J k g   K                   u = ? x = ?

Passo 1

Fala pessoal, beleza?

Galera para cada substância e estado dados temos que determinar o que o item pede.

Irei dividir cada item por letra para ficar mais organizado.

Passo 2

a) H 2 O                     s = 7,70 k J k g   K ,   p = 25   k P a                   h = ? T = ? x = ?

Olhando na tabela B . 1.1 temos os dados mais próximos do nosso estado, logo,:

T = T s a t = 65 ° C

Calculando o título por meio da entropia:

s = s L + x s L V

x = s - s L s L V

Olhando na tabela s L = 0,8934 k J k g K e s L V = 6,9375 k J k g   K substituindo os dados:

x = 7,7 - 0,8934 6,9375

x = 0,981

Com o título calculado podemos determinar a entalpia:

h = h L + x h L V

Olhando na tabela h L = 272,03 k J k g e h L V = 2346,2 k J k g , substituindo na fórmula:

h = 272,03 + 0,981 ∙ 2346,2 = 2573,65   k J / k g

Passo 3

b) H 2 O                     u = 3400 k J k g ,   p = 10   M P a                   T = ? x = ? s = ?

Como temos pressão é normal que de início nós olharmos na tabela em função da pressão B . 1.2 , mas, como a nossa energia interna é maior que a energia interna de vapor u > u V significa que nosso estado é de vapor superaquecido, logo, vamos olhar na tabela B . 1.3 .

T ≅ 682 ° C ,   s ≅ 7,1223 k J k g   K

Como temos um estado bem definido vapor superaquecido, não temos mistura, logo, não temos título.

x = i n d e f i n i d o

Passo 4

c)

R - 12                               T = 0   ° C ,   p = 200   k P a                   s = ? x = ?

Temos que este refrigerante sobe esta temperatura e pressão temos vapor superaquecido, logo, não temos mistura resultando em título indefinido:

x = i n d e f i n i d o

Olhando na tabela B . 3.2 :

s = 0,7325 k J k g   K

Passo 5

d) R - 134 a                               T = - 10 ° C ,   x = 0,45                   v = ? s = ?

Olhando na tabela B . 5.1 temos que calcular com o título o volume específico a entropia.

Utilizando a fórmula do volume médio:

v = v L + x v L V

Olhando na tabela temos: v L = 0,000755 m 3 k g e v L V   = 0,098454   m 3 / k g . Substituindo na fórmula:

v = 0,000755 + 0,45 ∙ 0,098454 = 0,04506   m 3 / k g

Executando os mesmos passos para entropia.

s = s L + x s L V

Olhando na tabela s L = 0,9507 k J k g K , s L V = 0,7812 k J k g K e substituindo na fórmula:

s = 0,9507 + 0,45 ∙ 0,7812

s = 1,30224 k J k g K  

Passo 6

e)

N H 3                     T = 20 ° C ,   s = 5,50 k J k g   K                   u = ? x = ?

Como temos a temperatura vamos olhar na tabela em função dela B . 2.1 , olhando para entropia de vapor s V note que a nossa entropia é maior que ela, logo, s > s v significa que temos vapor superaquecido.

Sabendo disso, o título ira ser indefinido, pois, a fase do estado é bem definida não tem mistura.

x = i n d e f i n i d a .

Para energia interna vamos olhar na tabela de vapor superaquecido, B . 2.2 :

h ≅ 1492,0 k J k g

Ao fim, calculamos que u = h - P V = 1492,0 - 439,18 × 0,3100 = 1356,5   k J / k g

Resposta

a)

T = 65 ° C

x = 0,981

h = 2573,65   k J / k g

b) T ≅ 682 ° C ,  

s ≅ 7,1223 k J k g   K

x = i n d e f i n i d o

c)

x = i n d e f i n i d o

s = 0,7325 k J k g   K

d)

v = 0,04506   m 3 / k g

s = 1,30224 k J k g K  

e)

x = i n d e f i n i d a .

u = 1356,5   k J / k g

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

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 transferênci
Determine a transferência de calor, em kJ/kg, para o processo reversível 1-3 mostrado na Figura 1:Figura 1: Diagrama temperatura x entropia para o processo reversível 1 -3
Vapor é expandido em uma turbina isentrópica com uma única entrada e uma única saída. Na entrada, o vapor está a 2 MPa e 360 °C. A pressão de vapor na saída é de 100 kPa. Calcule o trabalho produzido
Uma turbina a vapor isentrópica processa 5 kg/s de vapor a 4 MPa, o qual é expelido a 50 kPa e 100 °C. São desviados 5% desse fluxo para o aquecimento de água de alimentação a 700 kPa.Determine a potê
Refrigerante-134a entra em uma turbina adiabática em regime permanente como vapor saturado a 1.200 kPa, e se expande até 100 kPa. A potência produzida pela turbina é calculada como 100 kW quando o pro