3.50 O gás Refrigerante 22 é submetido a um processo isobárico em um sistema pistão-cilindro desde vapor saturado a 4 bar até uma temperatura final de
. Desconsidere as contribuições de energia cinética e potencial. Represente o processo em um diagrama
. Calcule o trabalho e a transferência de calor, em
.
Passo 1
O enunciado descreve um processo isobárico de R-22 que parte de vapor saturado a
até um estado superaquecido a
, desprezando energia cinética e potencial. Precisamos de tabelas de R-22 para obter
no estado saturado a 4 bar e
no estado superaquecido a 4 bar e
. O trabalho específico será
e o calor específico
.
Passo 2
Determine as propriedades no estado 1 (saturado,
bar):
Pela tabela de vapor saturado de R-22 a bar
Pela tabela de vapor saturado de R-22 a
Passo 3
Determine as propriedades no estado 2 (superaquecido,
bar,
):
Pela tabela de vapor superaquecido de R-22 a bar e
Pela tabela de vapor superaquecido de R-22 a
Passo 4
Esboço do processo em diagrama
:
No eixo vertical traça-se bar constante; no eixo horizontal marca-se
e
. O processo é uma linha horizontal de
até
.
No eixo vertical traça-se
Passo 5
Cálculo do trabalho específico:
Convertendo
bar para
kPa:
Passo 6
Cálculo do calor específico usando
:
Resposta
O trabalho é
e o calor transferido é