Refrigerante-134a é convertido de líquido saturado para vapor saturado em um sistema fechado por um processo reversível a numa pressão constante mediante a transferência de calor a partir de um reservatório de calor a 0   ° C . Do ponto de vista da segunda lei, é mais eficaz fazer essa mudança de fase a 100   k P a ou a 200   k P a ? Considere T 0 = 25   ° C   e   P 0 = 100   k P a .

Passo 1

Vamos lá, estudantes! O R-134a é vaporizado num sistema fechado a uma pressão constante de um líquido saturado para um vapor saturado através da transferência de calor de um reservatório a duas pressões. A pressão que é mais eficaz do ponto de vista da segunda lei deve ser determinada. Nós tomamos o R-134a como o sistema. Este é um sistema fechado, já que não entra nem sai massa. O balanço energético para este sistema fechado estacionário pode ser expresso como,

Passo 2

Analisando para 100 k P a (Tabela A-12):

O trabalho de contorno durante este processo é

O trabalho útil é determinado a partir de

como P = P 0 = 100   k P a . A transferência de calor do balanço energético é

A mudança de esforço entre os estados inicial e final é

Portanto, a eficiência da segunda lei:

como P = P 0 = 2 00   k P a . A transferência de calor do balanço energético é

A mudança de esforço entre os estados inicial e final é

Portanto,

Passo 3

Logo, o processo em pressão de 200 k P a é mais efetivo!

Resposta

200 k P a   é   m a i s   e f e t i v o !

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