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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 31

Determine as propriedades que faltam p ,   T , v ,   u ,   h   e   o   t í t u l o ,   s e   a p l i c á v e l e indique a posição dos três estados nos diagramas T - v e p - v .

  1. H 2 O p = 5   M P a , u = 1000   k J / k g
  2. R - 134 a T = 20   ° C , u = 300   k J / k g
  3. N 2 T = 2 5 0   ° C , p = 200   k P a

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Analisando a tabela de pressão da água saturada para 5000   k P a :

Temos que:

u f = 1147,78   k J / k g

Como a energia interna específica dada é menor, temos que o nosso corpo está no estado de líquido comprimido. Fazendo a interpolação para T e v , temos que:

T = 220 + 240 - 220 1000 - 938,43 1031,34 - 938,43

T = 233,3   ° C

v = 0,0011 87 + 0,001 226 - 0,001 187 1000 - 938,43 1031,34 - 938,43

v = 0,00 1213   m 3 / k g

Passo 2

Analisando a tabela do R-134a saturado a 20 ° C , temos que o volume específico dado é maior que u f e menor que u g , estando assim na zona de mistura.

Podemos então encontrar o título:

x = u - u f u g

x = 300 - 227,03 162,16

x = 0,4 5

De posse do título, podemos encontrar as outras propriedades:

v = v f + x v g

v = 0,000817 + 0,4 5 ⋅ 0,03524

v = 0,01667   m 3 / k g

Passo 3

Para o item c, analisando a tabela do Nitrogênio superaquecido à 200   k P a e 250 ° C , não temos os valores específicos, por isso devemos interpolar:

v = 0 , 35546 + 0 , 38535 - 0,35546 250 - 200 300 - 200

v = 0 , 3704   m 3 / k g

u = 177,23 + 192,14 - 177,23 250 - 200 300 - 200

u = 184,7   k J / k g

Passo 4

Nos diagramas abaixo, temos a representação da posição dos três estados nos diagramas T - v e p - v .

Resposta

a ) T = 233,3   ° C

v = 0,001213   m 3 / k g

b )   x = 0,45

v = 0,01667   m 3 / k g

c ) v = 0,3704   m 3 / k g

u = 184,7   k J / k g

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