Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 16.Problemas - Ex. 70
Uma mistura líquido vapor de refrigerante 134a está a 280 kPa com um título de 70%. Determine o valor da função de Gibbs, em kJ/kg, considerando que as duas fases estão em equilíbrio.
Passo 1
Beleza! Para resolver esse exercício, vamos utilizar a definição de equilíbrio de fases de Gibbs vista nessa seção na equação 16-19, que é:
Ou seja, a função de Gibbs para o líquido e vapor devem ser iguais para que a mistura atenda ao critério de equilíbrio de fases. E nós sabemos que as funções têm a seguinte forma:
Passo 2
Então, para resolver o exercício, precisamos recorrer às tabelas do apêndice A para encontrar as entalpias e entropias de saturação para o R-134a nas condições dadas no enunciado. Então, para a pressão de 280 kPa, a temperatura de saturação será:
Para essa temperatura de saturação, vamos calcular as entalpias e entropias de saturação, então, temos:
Passo 3
Então, substituindo esses valores nas funções de Gibbs apresentadas no passo 1, temos:
E, para o estado vapor, temos:
Agora, vamos calcular o valor da função de Gibbs para o estado com título 0,7, então teremos a entalpia e entropia iguais a:
Então, para a condição dada, temos:
Então, os três valores são suficientemente próximos para que possamos afirmar que o critério de equilíbrio de fase de Gibbs é satisfeito.