Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 52
Refrigerante 134a se expande em um conjunto cilindro-pistão a partir de 180 lbf/in 2 ( 1,2 MPa) e 140ºF (60ºC) até 30 Ibf/irr (206,8 kPa). A massa do refrigerante é 0,5 Ib (0,23 kg). Durante o processo, a transferência de energia por calor para o refrigerante a partir da vizinhança é de 1,2 Btu (1.3 kJ), enquanto o trabalho realizado pelo refrigerante é de 4,32 Btu
(4,56 kJ). Determine a temperatura final do refrigerante, em °F. Os efeitos das energias cinética e potencial são desprezíveis.
Passo 1
Ooopa, beleza?
Vamos lá pra mais uma questão bem interessante e simples de termodinâmica!
Passo 2
É dado que:
- Massa:
- Pressão inicial:
- Temperatura inicial:
- Pressão final:
- Calor transferido para o sistema:
- Trabalho feito pelo refrigerante:
Passo 3
Pra gente achar a temperatura final, a gente primeiro faz o balanço de energia
Já que os efeitos de energia cinética e potencial são ignorados. A temperatura final vai eventualmente ser achada por fixando o estado 2 de alguma forma, e a única outra informação que podemos usar é energia interna específica. Então resolvemos para energia interna no estado 2, sabendo que
Passo 4
As tabelas de R-134a superaquecido fixando o estado 1 em e de . Substituindo na Equação obtida no Passo 3:
Em e da tabela de vapor de R-134a superaquecido corresponde diretamente a .