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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 10

Determine as propriedades que faltam entre ( P , T , v , u , h ) , juntamente com o título, se aplicável, e dê a fase da substância:

a. R - 22 ;     T = 10 ° C ,     u = 200   k J / k g

b. H 2 O ;     T = 350 ° C ,     h = 3150   k J / k g

c. R - 12 ;     P = 500   k P a ,     h = 230   k J / k g

d. R - 134 a ;     T = 40 ° C ,     u = 407   k J / k g

e. N H 3 ;     T = 20 ° C ,     v = 0,1   m 3 / k g

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

A - De acordo com a tabela B.4.1 podemos ver que o estado do refrigerante R22 existe na área líquido-vapor, pois a temperatura é T = 10 ° C e a energia interna específica está em algum lugar entre as energias internas específicas do vapor saturado e do líquido. Portanto, podemos determinar a qualidade da mistura x e depois outras propriedades ausentes:

p = p s a t = 680,74   k P a

u = u f + x ∙ u g - u f

Isolando o x

x = u - u f u g - u f

Substituindo os termos,

x = 200 k J k g - 55,92 k J k g 229,79 k J k g - 55,92 k J k g = 0,82866

Para o v

v = v f + x ∙ v f g

Novamente, fazendo a substância

v = 0,0008 m 3 k g + 0,82866 ∙ 0,03391 m 3 k g

Com isso, nós temos que

v = 0,0289 m 3 k g

E para o h ,

h = h f + x ∙ h f g

Substituindo os termos,

h = 56,46 k J k g + 0,82866 ∙ 196,96 k J k g = 219,6728 k J k g

Passo 2

De acordo com a tabela B.5.1 podemos ver que o estado do refrigerante R-134a definido com a temperatura T = 40 ° C e a entalpia específica h = 400 k J k g existe na área líquido-vapor, pois a entalpia específica dada está localizada em algum lugar entre os valores de entalpia específica do vapor saturado e do líquido a esta temperatura. A pressão deste estado é igual à pressão de saturação. Em primeiro lugar, determinaremos a qualidade da mistura e depois outras propriedades ausentes:

p = p s a t = 1017   k P a

h = h f + x ∙ h g - h f

Isolando o x

x = h - h f h g - h f

Substituindo os termos,

x = 400 k J k g - 256,54 k J k g 419,82 k J k g - 256,54 k J k g = 0,8786

Para o v

v = v f + x ∙ v f g

Novamente, fazendo a substância

v = 0,000873 m 3 k g + 0,82866 ∙ 0,03391 m 3 k g

Com isso, nós temos que

v = 0,0289 m 3 k g

E para o h ,

h = h f + x ∙ h f g

Substituindo os termos,

h = 56,46 k J k g + 0,82866 ∙ 196,96 k J k g = 219,6728 k J k g

Resposta

Resposta nos passos

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66. Um vaso de 0,5 m3 contém 10 kg de refrigerante-134a a –20 °C. Determine (a) a pressão, (b) a energia interna total e (c) o volume ocupado pela fase líquida.
61. Um arranjo pistão-cilindro contém inicialmente 1,4 kg de água líquida saturada a 200 °C. Calor é transferido para a água até que o volume quadruplique e o cilindro contenha apenas vapor saturado.
Deduza uma expressão para a expansividade volumétrica de uma substância cuja equação de estado é P v - a = R T .
Deduza expressões para ((del u)/(del P))_T e ((del v)/(del T))_P envolvendo somente P , v e T .
Mostre que c_p - c_v = T ((del P)/(del T))_v ((del v)/(del T))_P .