Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 114
O refrigerante (difluoretano) está sendo considerado como um substituto dos refrigerantes atuais que agridem a natureza. Numa experiência, torna-se necessário carregar vários tanques, cada um com volume interno igual a 10 litros, com este refrigerante. O procedimento proposto é o seguinte: um tanque evacuado será conectado a uma tubulação onde o refrigerante está disponível como vapor saturado a . A válvula, então, é aberta e o tanque é carregado rapidamente, de modo que o processo seja praticamente adiabático. A válvula será fechada quando a pressão atingir um valor e o tanque será desconectado da linha. Após um certo tempo, a temperatura do tanque atingirá a do ambiente . Nesta condição, a pressão no tanque deverá ser igual a . Qual deve ser o valor da pressão do tanque no instante de fechamento da válvula ? Admita que o calor específico a pressão constante e a baixa pressão do é igual
Passo 1
E aí bonit@s, como vocês estão?
Se liguem só, organizando todos os dados do enunciado e os que podemos inferir do mesmo
Além desses temos também
Com isso teremos
Entrando no processo teremos . Utilizando o diagrama D2 teremos
Com isso vamos encontrar
Assumiremos que e, também, . Dessa forma, teremos
Passo 2
Isso implica que o que foi uma suposição correta para a temperatura dado a pressão . Agora, vamos verificar a primeira lei para encontrar se a pressão assumida é coerente. Sendo assim, teremos pelo diagrama D2
Pela equação de equilíbrio de energia temos
Por conta dos valores com os quais trabalhamos serem muito altos podemos considerar como aproximadamente zero. Então nossa suposição para a pressão está correta. Pronto, tá resolvido nosso exercício.