Enunciado

Refrigerante R-123 (diclorotrifluoretano), que está sendo considerado como um substituto dos refrigerantes atuais que agridem a natureza, entra num trocador de calor no estado de líquido saturado a 40 ° C e sai dele a 40 ° C e 100   k P a . Utilizando o diagrama generalizado (Fig. D.2), determine qual é a transferência de calor específica para o refrigerante neste processo.

Passo 1

Bora resolver essa questão de termodinâmica comigo?

Vamos lá, fica de olho!

Começamos o nosso problema expondo os dados a respeito do Refrigerante R-123 que temos:

T 1 = T 2 = T = 40 ° C = 313   K

x 1 = 0   ( L í q u i d o   S a t u r a d o )

p 2 = 100   k P a

Pela Tabela A.2, obtemos:

M = 152,93

T c = 456,9   K

p c = 3,67   M P a

Passo 2

Agora vamos calcular p r 2 e T r 1 para acharmos o fator de compressibilidade 1:

Calculando p r 2 :

p r 2 = p 2 p c = 0,1 3,67 = 0,027

Calculando T r 1 , como T 1 é igual T 2 , então:

T r 1 = T r 2 = T T c = 313 456,9 = 0,685

Pela Fig. D.2, obtemos para T r 1 e líquido saturado:

h * - h 1 R T c = 4,9

Novamente pela Fig. D.2, para p r 2 e T r 2 :

h * - h 2 R T c = 0,05

Pela Fig. D.1, para T r 1 e líquido saturado, obtemos:

p r 1 = 0,08

Calculando p 1 :

p r 1 = p 1 p c

0,08 = p 1 3,67

p 1 = 0,294   M P a = 294   k P a

Como:

p 1 > p 2

E não temos trabalho envolvido, o processo é irreversível.

Passo 3

Vamos finalmente calcular a transferência de calor que o problema nos pede.

Aplicando a equação de energia no processo, temos:

q = h 2 - h 1

Abrindo nossa equação:

q = R T c M ⋅ h * - h 2 - h * - h 1 R T c

q = 8,3145 ⋅ 456,9 152,93 ⋅ - 0,05 + 4,9

q = 120,5   k J / k g

E fim!

Te vejo na próxima questão!

Resposta

q = 120,5   k J / k g

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