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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 45

Um tanque rígido, com volume de 1   m 3 , contém 100   k g de R-22 na temperatura do ambiente, 15 ° C . Uma válvula no topo do tanque é aberta e vapor saturado é estrangulado até a pressão ambiente, 100   k P a , escoando para um sistema coletor. Durante o processo, a temperatura no interior do tanque permanece constante em 15 ° C . A válvula é fechada no momento em que a fase líquida desaparece no interior do tanque. Calcule a transferência de calor para o tanque e a geração total de entropia no processo.

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

Primeiro, precisamos calcular a qualidade no estado 1. Para isso, precisamos encontrar o volume específico nesse estado e usar a TABELA B.4.1 para dados adicionais.

V = m 1 v 1

Isolando o v 1

v 1 = V m 1 = 1 100 = 0,01 m 3 k g

E da tabela...

v f 1 = 0,000812 m 3 k g

u f g 1 = 0,02918 m 3 k g

u f 1 = 61,88 k J k g

u f g 1 = 168,47 k J k g

s f 1 = 0,2382 k J k g   K

s f g 1 = 0,6680 k J k g   K

A taxa de qualidade final no estágio 1 é dada por

v 1 = v f 1 + x 1 s f g 1

Isolando o x 1

x 1 = v 1 - v f 1 v f g 1 = 0,01 - 0,000812 0,02918

Agora que conhecemos a qualidade no estado 1, podemos calcular a entropia específica e a energia interna nesse estado:

u 1 = u f 1 + x 1 u f g 1

Substituindo os termos

u 1 = 61,88 + 0,3149 ∙ 169,47 = 115,24 k J k g

Resposta

Resposta nos passos

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