Enunciado

Determine o título de uma mistura bifásica líquido-vapor de

(a) H20 a 10 lbf/in2 (68,9 kPa) com um volume específico de 15 ft^3/lb (0.94 m^3/kg),

( b) Refrigerante 134a a 60ºF ( 15.6ºC) com uma energia interna específica de 50,5 Btu/lb (117,46 kJ/kg).

(c) Amónia a 80 lbf/in^2 (551,6 kPa) com um volume específico de 350 Btu/lb (814,1 kJ/kg).

(d) Propano a -20ºF (-28,9ºC) com um volume específico de 1 ft3/lb (0,06 m3/kg).

Passo 1

Ooopa, beleza?

Vamos lá resolver mais um exercício de termodinâmica!

Passo 2

a) É dado que

  • Pressão de H 2 O : p = 10 l b f / i n 2
  • Volume específico da mistura líquido-vapor de H 2 O : v = 1 5   f t 3 / l b
  • Das tabelas de água saturada – tabela de pressão a pressão de p = 10 l b f / i n 2 , obtemos os seguintes valores

    • Volume específico de líquido saturado: v f = 0,01659   f t 3 / l b
    • Volume específico de vapor saturado: v g = 38,425   f t 3 / l b
    • O título da mistura bifásica de H 2 O é calculada como

      x = v - v f v g - v f = 15 - 0,01659 f t 3 / l b 38,422 - 0,01659 f t 3 / l b = 0,390

      Passo 3

      b) É dado que

    • Temperatura do Refrigerante 134a: T = 60 ° F
    • Energia interna específica do Refrigerante 134a: u = 50,5   B t u / l b

    Das tabelas de Refrigerante 134a saturada – tabela de temperatura a temperatura de T = 60 ° F , obtemos os seguintes valores

  • Energia interna de líquido saturado: u f = 30,39   B t u / l b
  • Energia interna de vapor saturado: u g = 101,27   B t u / l b

O título da mistura bifásica de Refrigerante 134a é calculada como

x = u - u f u g - u f = 50,5 - 30,39 B t u / l b 101,27 - 30,39 B t u / l b = 0,284

Passo 3

c) É dado que

  • Pressão da Amônia: p = 8 0   l b f / i n 2
  • Entalpia específica da Amônia:   h = 35 0   B t u / l b

Da tabela saturada de Amônia – Tabela de Pressão com p = 8 0   l b f / i n 2 , os valores são obtidos

  • Entalpia específica de líquido saturado: h f = 91,22   B t u / l b
  • Entalpia específica de evaporação: h f g = 532,10   B t u / l b

O título da mistura bifásica de Refrigerante 134a é dado por

x = h - h f h f g = 350 - 91,22 B t u / l b 532,10   B t u / l b = 0 , 486

Passo 4

d) É dado que

  • Temperatura do Propano: T = - 20 ° F
  • Volume específico do Propano: v = 1   f t 3 / l b

Da tabela de Propano Saturado – Tabela de Temperatura de T = - 20 ° F obtemos os seguintes valores

  • Volume específico de líquido saturado: v f = 0,02 831   f t 3 / l b
  • Volume específico de vapor saturado: v g = 3,98   f t 3 / l b

O título da mistura bifásica de amônia é calculado como

x = v - v f v g - v f = 1 - 0,02831 f t 3 / l b 3,98 - 0,02831 f t 3 / l b = 0 , 246

Resposta

a) x = 0,390

b) x = 0,284

c) x = 0,486

d) x = 0,246

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