Um reservatório rígido de
, inicialmente evacuado, é lentamente carregado com R-410a. Durante o processo a temperatura do gás permanece constante na temperatura ambiente de
.
a) Qual a massa do gás quando a pressão atingir
?
b) Qual a massa do gás no sistema quando este estiver cheio com vapor saturado?
c) Qual o percentual de R-410a estará sob forma de líquido quando 30 kg do gás estiver sido colocado no sistema?
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a) Qual a massa do gás quando a pressão atingir
b) Qual a massa do gás no sistema quando este estiver cheio com vapor saturado?
c) Qual o percentual de R-410a estará sob forma de líquido quando 30 kg do gás estiver sido colocado no sistema?
Passo 1
O enunciado descreve um reservatório rígido de volume constante
,m³, inicialmente evacuado, que é lentamente carregado com R-410a à temperatura isoterma
K.
a) Pede-se a massa quando a pressão for MPa, ainda na fase de vapor superaquecido (próximo do gás ideal).
b) Pede-se a massa quando o sistema estiver completamente cheio de vapor saturado a .
c) Pede-se o percentual de massa que estará como líquido quando kg estiver no reservatório, que ficará com mistura saturada a
.
Para resolver usaremos:
– Na etapa (a), a equação do gás ideal
– Nas etapas (b) e (c), propriedades de saturado de R-410a à obtidas em tabela:
a) Pede-se a massa quando a pressão for
b) Pede-se a massa quando o sistema estiver completamente cheio de vapor saturado a
c) Pede-se o percentual de massa que estará como líquido quando
Para resolver usaremos:
– Na etapa (a), a equação do gás ideal
– Nas etapas (b) e (c), propriedades de saturado de R-410a à
Passo 2
Para (a), assumimos vapor superaquecido leve e usamos a equação de estado
onde
e
(constante do R-410a)
.
Isolando :
Isolando
Passo 3
Para (b), o reservatório cheio de vapor saturado a
tem densidade
.
Passo 4
Para (c), com
kg no reservatório, temos mistura saturada a
.
O volume específico médio é
O volume específico médio é
A qualidade
(fração mássica de vapor) é
Logo a fração líquida é
, ou seja
da massa está na fase líquida.
Resposta
a)
b)
c) da massa estará sob forma de líquido.
b)
c)