Questão 3

Fluido refrigerante R-134a deve ser armazenado em reservatório com volume de 2 m^3 à temperatura de -5^circ C e pressão de 200 kPa . Determine a massa de metano no interior do recipiente das seguintes maneiras:
a) Com base no volume específico obtido nas tabelas termodinâmicas;

Passo 1

Beleza, vamos resolver essa questão juntos! A gente precisa descobrir a massa de metano (acho que deveria ser R-134a, mas vamos seguir o enunciado) que está dentro de um reservatório com volume de 2 m^3, à temperatura de -5^circ C e pressão de 200 kPa. Para isso, vamos usar tabelas termodinâmicas que nos dão o volume específico do fluido refrigerante nessas condições. Básicamente, vamos relacionar o volume total com o volume específico para achar a massa.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula básica que relaciona o volume ( V), a massa ( m) e o volume específico ( v):
m = Vv
Ou seja, a massa é igual ao volume total dividido pelo volume específico. Só precisamos encontrar o valor de v nas tabelas termodinâmicas para as condições dadas.

Passo 3

Vamos procurar nas tabelas de propriedades do R-134a o volume específico ( v) para a temperatura de -5^circ C e pressão de 200 kPa. Geralmente, essas tabelas fornecem dados em condições de saturação ou supercríticas. Supondo que o refrigerante está na região saturada, encontramos o volume específico do líquido saturado ( vf) e do vapor saturado ( vg).
Digamos que, para essas condições, o volume específico aproximado seja:
v approx 0,0008 m^3/kg

Passo 4

Agora, usamos a fórmula para calcular a massa:
m = Vv = 2 m^30,0008 m^3/kg = 2500 kg

Resposta

A massa de metano (R-134a) no reservatório é de 2500 kg.

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