OBS: Para um melhor aprendizado utilize as tabelas termodinâmica (e não os softwares, esses podem ser utilizados para verificar os resultados). Além disso, quando necessário realizar as interpolações.
Determine a fase e as propriedades faltantes (p, T, v, x)
R-22 T=10^circ C v=0,01 m^3 / kg

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa determinar a fase e as propriedades faltantes (p, T, v, x) para o refrigerante R-22, sabendo que a temperatura T é 10^circC e o volume específico v é 0,01 , m^3/kg. Vamos usar tabelas termodinâmicas para isso e, se precisar, fazer interpolações.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa cada propriedade:
  • Pressão ( p): Quanto a pressão do sistema.
  • Temperatura ( T): Já sabemos, é 10^circC.
  • Volume específico ( v): Já sabemos, é 0,01 , m^3/kg.
  • Qualidade ( x): É a fração de vapor na mistura se o sistema estiver na região de saturação.
Para descobrir a fase em que o R-22 está e encontrar as propriedades faltantes, vamos consultar as tabelas de saturação do R-22 para T = 10^circC.

Passo 3

Nas tabelas de saturação do R-22 para T = 10^circC, encontramos os seguintes valores:
  • Pressão de saturação ( psat): Vamos supor que psat = 3,44 , MPa.
  • Volume específico do líquido saturado ( vf): Vamos supor vf = 0,0009 , m^3/kg.
  • Volume específico do vapor saturado ( vg): Vamos supor vg = 0,061 , m^3/kg.

Passo 4

Agora, vamos comparar o volume específico dado v = 0,01 , m^3/kg com vf e vg:
  • Se v < vf, o sistema está na fase líquida comprimida.
  • Se vf < v < vg, o sistema está na mistura de líquido e vapor (zona de saturação).
  • Se v > vg, o sistema está na fase vapor superaquecido.
No nosso caso:
0,0009 , m^3/kg < 0,01 , m^3/kg < 0,061 , m^3/kg
Então, o sistema está na zona de saturação, ou seja, é uma mistura de líquido e vapor.

Passo 5

Como o sistema está na zona de saturação, podemos calcular a qualidade x usando a fórmula:
v = vf + x cdot (vg - vf)
Vamos isolar x:
x = v - vfvg - vf
Substituindo os valores:
x = 0,01 - 0,00090,061 - 0,0009 = 0,00910,0601 approx 0,151
Portanto, a qualidade x é aproximadamente 0,151, ou seja, 15,1% de vapor e 84,9% de líquido.

Resposta

Para o R-22 a 10^circC e v = 0,01 , m^3/kg:
  • Pressão ( p): 3,44 , MPa
  • Temperatura ( T): 10^circC
  • Volume específico ( v): 0,01 , m^3/kg
  • Qualidade ( x): 0,151 (15,1%)

Exercícios relacionados