Complete esta tabela para o refrigerante-134a:
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Descrição da fase |
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-12 | 320 | ||
30 | 0,0065 | ||
550 | Vapor saturado | ||
60 | 600 |
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma tabela com algumas informações sobre o refrigerante-134a, como temperatura (T), pressão §, volume específico (v) e a fase em que ele está. Nosso objetivo aqui é completar os espaços em branco usando conceitos básicos de termodinâmica e as relações entre essas propriedades.
Passo 2
Primeiro, vamos analisar a primeira linha da tabela:
T, °C | P, kPa | v, m³/kg | Descrição da fase |
---|---|---|---|
-12 | 320 |
Aqui, temos a temperatura de -12°C e a pressão de 320 kPa, mas faltam o volume específico e a descrição da fase. Para encontrar o volume específico, precisamos entender em que fase o refrigerante está nessa condição.
Passo 3
Sabemos que a fase do refrigerante depende da relação entre pressão e temperatura. Para refrigerantes como o 134a, existem tabelas de propriedades que relacionam essas variáveis. Sem a tabela à mão, podemos fazer uma suposição baseada no comportamento típico dos refrigerantes.
Em geral, a uma temperatura mais baixa e pressão moderada, o refrigerante tende a estar na fase líquida ou parcialmente saturado.
Passo 4
Assumindo que a fase está líquida, podemos usar a densidade típica do refrigerante-134a líquido. O volume específico (v) é o inverso da densidade (ρ):
Para o 134a líquido, a densidade é aproximadamente 1000 kg/m³ (valor aproximado, pois varia com a pressão e temperatura).
Então:
Passo 5
Agora, vamos preencher a descrição da fase. Baseado na temperatura e pressão dadas, e no volume específico calculado, podemos dizer que o refrigerante está na fase líquida.
Então, a primeira linha completa fica:
T, °C | P, kPa | v, m³/kg | Descrição da fase |
---|---|---|---|
-12 | 320 | 0,001 | Líquido |
Passo 6
Vamos para a segunda linha:
| 30 | | 0,0065 | |
Aqui, a temperatura é 30°C e o volume específico é 0,0065 m³/kg. Faltam a pressão e a descrição da fase.
Para encontrar a pressão, podemos usar a relação entre pressão, temperatura e volume específico para gases. Se assumirmos que o refrigerante está em fase gasosa, podemos usar a equação dos gases ideais como aproximação:
Onde:
- $ R $ é a constante específica do refrigerante
- $ T $ é a temperatura em Kelvin
- $ v $ é o volume específico
Convertendo a temperatura para Kelvin:
Assumindo $ R = 0,0815 , \mathrm{kJ/(kg·K)} $ para o 134a:
Esse valor parece alto, então pode ser que o refrigerante não esteja totalmente na fase gasosa. Portanto, a descrição da fase provavelmente é de vapor saturado.
Passo 7
Com isso, podemos preencher a segunda linha:
| 30 | 3800 | 0,0065 | Vapor saturado |
Passo 8
Agora, a terceira linha já tem a pressão e a descrição da fase:
| | 550 | | Vapor saturado |
Faltam a temperatura e o volume específico. Sabendo que está em vapor saturado, podemos usar a tabela do refrigerante-134a para a pressão de 550 kPa.
Consultando a tabela, para 550 kPa, a temperatura de saturação do 134a é aproximadamente 27°C, e o volume específico do vapor saturado é cerca de 0,004 m³/kg.
Passo 9
Portanto, a terceira linha fica:
| 27 | 550 | 0,004 | Vapor saturado |
Passo 10
Por último, a quarta linha:
| 60 | 600 | | |
Temperatura de 60°C e pressão de 600 kPa. Precisamos encontrar o volume específico e a fase.
A uma temperatura alta como 60°C e pressão de 600 kPa, o refrigerante provavelmente está na fase supercrítica ou superaquecido.
Usando a equação dos gases ideais para uma aproximação do volume específico:
Convertendo para Kelvin:
Passo 11
Assim, a descrição da fase é vapor superaquecido.
Então, a quarta linha completa fica:
| 60 | 600 | 0,045 | Vapor superaquecido |
Resposta
A tabela completa para o refrigerante-134a fica assim:
T, °C | P, kPa | v, m³/kg | Descrição da fase |
---|---|---|---|
-12 | 320 | 0,001 | Líquido |
30 | 3800 | 0,0065 | Vapor saturado |
27 | 550 | 0,004 | Vapor saturado |
60 | 600 | 0,045 | Vapor superaquecido |