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Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 52

Refrigerante-134a a 1.200   k P a entra em uma válvula de expansão como liquido saturado e sai a 200   k P a . Determine ( a ) a temperatura do R-134a na saída da válvula de expansão e ( b ) a geracao de entropia e a destruição de exergia durante esse processo. Considere T 0 =   25   ° C .

Passo 1

Precisamos determinara temperatura de saída, a entrópica gerada e a destruição da exergia.

Assumindo que este processo se encontra em regime permanente, a variação da energia cinética e potencial são insignificantes e transferência de calor também esta sendo ignorada.

Determinando a propriedades do refrigerante perante suas condições de entrada, dados retirados da tabela R134a.

P 1 = 1200   k   P a

x 1 = 0

h 1 = 117,77 k J k g

s 1 = 0,4244   k J / k g ∙ K

Paras condições de saída:

P 2 = 200   k P a

h 2 = h 1 = 117,77 k J k g

s 2 = 0,4562   k J / k g ∙ K

a) E olhando na tabela R134a, com as condições de saída é possível de terminara sua temperatura de saída que é:

T 2 = - 10,1   ° C

Passo 2

b) Como a válvula é uma válvula adiabática, podemos determinar a entropia gerada:

s g e n = s 2 - s 1 = 0,4562 - 0,4244   = 0,03176   k J / k g ∙ K

E como determinamos a entropia gerada agora é possível determinar a exergia destruída:

e x d e s t = T 0 s g e n

e x d e s t = 298 ∙ 0,03176 = 9,464   k J / k g

Resposta

a)

T 2 = - 10,1   ° C

b)

s g e n = 0 , 03176   k J / k g ∙ K

e x d e s t = 9,464   k J / k g

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