Um reservatório de 80 litros contém 4 kg de fluido refrigerante
, a pressão de 160 kPa . Determine: a) a temperatura do fluido, b) o título, c) entalpia, d) volume ocupado pela fase vapor.
Passo 1
A questão pede dados termodinâmicos de uma mistura saturada de R-134a dentro de um reservatório de 80 L com 4 kg à pressão de 160 kPa. Vamos precisar usar as tabelas de fluido saturado de R-134a (relação pressão × temperatura e propriedades saturadas vf, vg, hf, hg) para resolver tudo.
Passo 2
Primeiro, reconhecemos que a pressão dada (160 kPa) corresponde ao estado saturado do fluido. Logo, a temperatura do fluido é a temperatura de saturação Tsat em que Psat=160 kPa. Pelas tabelas de R-134a: em –15 °C temos P=152 kPa e em –10 °C P=219 kPa. Fazemos interpolação linear para achar Tsat em 160 kPa:
Passo 3
Calculamos o volume específico total (v) sabendo que o volume total é V=80 L=0,08 m³ e a massa m=4 kg:
Passo 4
Agora extraímos das tabelas de saturado de R-134a os valores de vf e vg em P=160 kPa por interpolação entre –15 °C e –10 °C:
vf(160 kPa)≈0{,}000759 m³/kg
vg(160 kPa)≈0{,}06167 m³/kg
vf(160 kPa)≈0{,}000759 m³/kg
vg(160 kPa)≈0{,}06167 m³/kg
Passo 5
O título (qualidade) x é dado por
Passo 6
Para a entalpia usamos hf e hg interpolados a 160 kPa:
hf≈201{,}27 kJ/kg, hg≈237{,}14 kJ/kg.
Então
hf≈201{,}27 kJ/kg, hg≈237{,}14 kJ/kg.
Então
Passo 7
Por fim, o volume ocupado pela fase vapor é o volume da porção vapor: massa de vapor m_v=m·x e v_g é o seu volume específico, logo
Resposta
a) T≈–14,4 °C b) x≈0,316 c) h≈212,6 kJ/kg d) V_vapor≈0,0779 m³ (77,9 L)