Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 66
Um tubo capilar adiabático é utilizado em alguns sistemas de refrigeração para baixar a pressão do refrigerante, partindo do nível do condensador para o nível do evaporador. O R-134a entra no tubo capilar como um líquido saturado a 50 °C e sai a -20 °C. Determine o título do refrigerante na entrada do evaporador.
Passo 1
Temos que o balanço de energia pode ser dado por:
Adotando o capilar como sistema, temos as seguintes considerações:
- O capilar opera em regime permanente,
- O capilar é adiabático,
- O capilar não realiza nenhum tipo de trabalho, ;
- A diferença nas velocidades e altura entre as correntes são desprezíveis,
Assim, o balanço para o capilar fica da seguinte forma:
Passo 2
Na tabela A-11 no final do livro temos as propriedades do fluido refrigerante R-134a, daí, ao verificar a tabela percebemos que temos de fazer uma interpolação, daí:
Na saída do capilar para entrar no evaporador, temos uma mistura de liquido-vapor saturado, então a entalpia será dada por:
Rearranjando a equação para encontrarmos o título do refrigerante na saída do capilar, temos:
Como , obtemos:
Note que a entalpia do líquido saturado e a entalpia de transição do líquido para o vapor foram retiradas da tabela observando a temperatura de saída do refrigerante do capilar, ou seja, a uma temperatura de -20 °C.
Resposta
O título do refrigerante na entrada do evaporador é de 46%.