Determine as propriedades do R-134a:
2,5^circ C e 0,015 m^3 / kg

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A gente precisa determinar as propriedades do R-134a quando a temperatura é de 2,5^circ C e o volume específico é de 0,015 m^3/kg. Para isso, vamos usar os conceitos de termodinâmica relacionados aos refrigerantes, especificamente propriedades como pressão, entalpia e entropia. Vamos precisar consultar as tabelas de propriedades do R-134a para achar esses valores.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar se o R-134a está na região saturada ou superaquecida. A região saturada é onde o líquido e o vapor coexistem, enquanto a superaquecida é quando o vapor está acima da temperatura de saturação para aquela pressão.

Passo 3

Para isso, consultamos a tabela de propriedades do R-134a a 2,5^circ C. Encontramos a pressão de saturação correspondente a essa temperatura. Suponha que a pressão de saturação seja aproximadamente 2,41 bar.

Passo 4

Agora, vamos verificar o volume específico de saturação na tabela. O volume específico do vapor saturado ( vg) e do líquido saturado ( vf) são necessários. Suponha que:
  • vf = 0,0008 m^3/kg
  • vg = 0,1067 m^3/kg

Passo 5

Comparando o volume específico dado ( 0,015 m^3/kg) com vf e vg, vemos que vf < 0,015 < vg. Isso significa que o R-134a está na região de mistura saturada, ou seja, temos uma mistura de líquido e vapor.

Passo 6

Para encontrar as propriedades na região de mistura, usamos a qualidade ( x), que representa a fração de vapor na mistura. A fórmula para calcular a qualidade é:
x = v - vfvg - vf
Substituindo os valores:
x = 0,015 - 0,00080,1067 - 0,0008 approx 0,01420,1059 approx 0,134
Então, a qualidade é aproximadamente 13,4%.

Passo 7

Agora, podemos calcular outras propriedades como entalpia ( h) e entropia ( s) usando a qualidade. As fórmulas são:
h = hf + x cdot hfg
s = sf + x cdot sfg
Onde hf e sf são a entalpia e entropia do líquido saturado, e hfg e sfg são as mudanças na entalpia e entropia durante a vaporização. Suponha que:
  • hf = 250 kJ/kg
  • hfg = 300 kJ/kg
  • sf = 1,0 kJ/(kgcdotK)
  • sfg = 1,2 kJ/(kgcdotK)
Então:
h = 250 + 0,134 cdot 300 approx 250 + 40,2 = 290,2 kJ/kg
s = 1,0 + 0,134 cdot 1,2 approx 1,0 + 0,1608 = 1,1608 kJ/(kgcdotK)

Resposta

As propriedades do R-134a a 2,5^circ C e 0,015 m^3/kg são:
  • Pressão de saturação: aproximadamente 2,41 bar
  • Qualidade ( x): 13,4%
  • Entalpia ( h): 290,2 kJ/kg
  • Entropia ( s): 1,1608 kJ/(kgcdotK)

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