Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 68
Refrigerante-134a a 800 kPa e 25 °C é estrangulado até uma temperatura de -20 °C. Determine a pressão e a energia interna do refrigerante no estado final.
Passo 1
Temos que o balanço de energia pode ser dado por:
Adotando a válvula estranguladora como sistema, temos as seguintes considerações:
- A válvula opera em regime permanente, ;
- A válvula é adiabática,
- A diferença de velocidades e altura entre as correntes são desprezíveis,
- Não há trabalho realizado,
Assim, o balanço de energia para a válvula fica da seguinte forma:
Passo 2
Na tabela A-11 encontrada no final do livro, verificamos que precisaremos de fazer uma interpolação para encontrar a sua entalpia, assim:
Sabemos pelo balanço de energia que , e, ao analisarmos a tabela A-11 a uma temperatura de -20 °C que é a temperatura de saída do refrigerante, vemos que a sua pressão a essa temperatura é de 132,82 kPa, além disso, temos:
Observe que , ou seja, temos uma mistura saturada, assim:
Assim, o título da mistura na saída da válvula é:
Passo 3
Agora, para encontrarmos a energia interna da mistura, vamos utilizar a seguinte expressão:
Assim, analisando a tabela temos os seguintes valores, , , logo:
Resposta
Assim, a energia interna específica do R-134a é de 80,74 kJ/kg e a pressão na qual ele sai da válvula é de 132,82 kPa.