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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 41

Vapor saturado de R - 134 a é estrangulado, em regime permanente, de 500   k P a   a   200   k P a numa válvula. Sabendo que não ocorre variação de energia cinética no escoamento através da válvula, determine a temperatura do fluido na seção de descarga da válvula.

Passo 1

Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.

Aplicando o balanço de energia, temos que:

h 1 + 1 2 V 1 2 + g Z 1 = h 2 + 1 2 V 2 2 + g Z 2

Onde:

  • h = e n t a l p i a   e s p e c í f i c a   n o   p o n t o .
  • V = v e l o c i d a d e   d e   e s c o a m e n t o   n o   p o n t o .
  • Z = c o t a   d e   a l t u r a   d o   f l u i d o   n o   p o n t o .
  • g = a c e l e r a ç ã o   d a   g r a v i d a d e .

Nos é dito que não ocorre variação de energia cinética no escoamento, e considerando a mesma cota de altura de análise do fluido, temos que:

Z 1 = Z 2

V 1 = V 2

Logo:

h 1 = h 2

Passo 2

Analisando a tabela das propriedades termodinâmicas para o R - 134 a saturado a 500   k P a , temos que:

h = 407,44   k J / k g

Portanto a entalpia específica na saída também terá esse valor. Logo:

h 2 = 407,44   k J / k g

Como não houve variação da entalpia, o estado tem que ter mudado. Portanto, teremos R - 134 a superaquecido agora.

Analisando a tabela para 200 k P a e interpolando, teremos que:

T 2 = 0 + 10 - 0 h 2 - h 0 h 10 - h 0

T 2 = 10 407,44 - 400,91 409,5 - 400,91

T 2 = 7,6   ° C

Resposta

T 2 = 7,6   ° C

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