6.31 Dióxido de carbono, usado como fluido refrigerante natural, sai de um resfriador a 10 MPa e
e passa por um estrangulamento que reduz sua pressão a
. Determine o estado do fluido (
) após o estrangulamento.
Passo 1
O enunciado diz que o C
sai de um resfriador em
e
e sofre um estrangulamento até
. O conteúdo aqui é o processo de Joule–Thomson (throttling), no qual vale
Vamos:
- (a) obter
em a partir de tabelas supercríticas de C ; - (b) em
, verificar se o fluido fica em duas fases (comparando com e na pressão de destino); - (c) se for mistura, calcular a qualidade
e identificar a temperatura de saída (que será a temperatura de saturação nessa pressão).
Passo 2
Buscar em tabela de C
a entalpia em
e
. De tabelas supercríticas (ou software) obtemos, por exemplo,
Como o estrangulamento não troca calor nem realiza trabalho de eixo,
Passo 3
Agora, em
, consultamos as propriedades de saturação de C
. A temperatura de saturação correspondente é
E as entalpias de líquido e vapor saturado nessa pressão são, tipicamente,
Passo 4
Comparando
com
e
, vemos que
logo o fluido chega em região bifásica. A qualidade
é dada por