Enunciado

Vapor saturado de R-22 a 30 ° C é estrangulado, num processo em regime permanente até a pressão de 200   k P a . Admitindo que a variação de energia cinética seja desprezível, determine a temperatura final do processo utilizando:

a) Os diagramas generalizados (Fig. D.2);

b) As tabelas de R-22 (Tab.4).

Passo 1

Vem comigo resolver esse problema!

Letra a)

Primeiramente vamos determinar a temperatura final do processo utilizando os diagramas generalizados.

Para o R-22, temos:

T 1 = 30 ° C = 303   K

E

R = 8,31451 86,469 = 0,096156

Para c p , utilizaremos os valores de h da Tabela B.4 à baixa pressão:

c p = 278,115 - 271,594 30 - 20 = 0,6521   k J / k g

Pela Tabela A.2:

T c = 269,3   K

p c = 4,97   M P a

Com:

T r 1 = 303 369,3 = 0,821

Na Fig. D.2, obtemos:

h 1 * - h 1 R T c = 053

h 1 * - h 1 = 0,53 ⋅ 0,096156 ⋅ 369,3

h 1 * - h 1 = 18,82   k J / k g

Passo 2

Para um processo de estrangulamento:

h 2 - h 1 = 0

Abrindo:

- h 2 * - h 2 + h 2 * - h 1 * + h 1 * - h 1 = 0

Assim:

- h 2 * - h 2 + c p T 2 - T 1 + h 1 * - h 1 = 0

Substituindo os valores:

- h 2 * - h 2 + 0,6521 T 2 - 30 + 18,82 = 0

Passo 3

Calculando p r 2 :

p r 2 = p 2 p c = 0,2 4,97 = 0,04

Assumindo T 2 = 5 ° C :

T r 2 = T 2 T c = 278 369,3 = 0,753

Na Fig. D.2, obtemos:

h 2 * - h 2 R T c = 0,07

h 2 * - h 2 = 0,07 ⋅ 0,096156 ⋅ 369,3

h 2 * - h 2 = 2,49   k J / k g

Substituindo na equação do Passo 2 para verificar T 2 adotado:

- 2,49 + 0,6521 5 - 30 + 18,82 = 0

0,03 ≅ 0

O K

Podemos adotar:

T 2 = 5 ° C

Passo 4

Letra b)

Utilizando as tabelas de R-22, para:

T 1 = 30 ° C

x 1 = 1,0

Obtemos pela Tabela B.4:

h 1 = 259,12   k J / k g Como:

h 2 = h 1 = 259,12   k J / k g

Para:

p 2 = 0,2   M P a

Obtemos:

T 2 = 4,7 ° C

Até a próxima questão!

Resposta

T 2 = 5 ° C

T 2 = 4,7 ° C

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