Um sistema cilindro-pistão contém inicialmente fluido refrigerante R-134a a 1000 kPa e 140°C. O refrigerante é então resfriado a pressão constante até que esteja na fase de vapor saturado. Determine a entalpia específica do R-134a no estado inicial e final, e a variação de entalpia durante este processo.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala de um sistema pistão-cilindro com R-134a a 1000 kPa e 140 °C, que depois é resfriado à mesma pressão até virar vapor saturado. O que a gente precisa:
- Saber que entalpia específica
é uma propriedade do refrigerante que a gente lê em tabelas (tabela de vapor saturado e tabela de vapor superaquecido). - Ter as tabelas de propriedades do R-134a à mão (ou um software).
Passo 2
Estado inicial (superaquecido):
Procuramos na tabela de R-134a, linha P = 1000 kPa, coluna T = 140 °C. Dali tiramos a entalpia
Procuramos na tabela de R-134a, linha P = 1000 kPa, coluna T = 140 °C. Dali tiramos a entalpia
Aqui a ideia é “superaquecido” porque 140 °C é bem acima da temperatura de saturação (~40,9 °C) a 1000 kPa.
Passo 3
Estado final (vapor saturado):
Como o processo é a pressão constante de 1000 kPa até a fase de vapor saturado, basta ir na tabela de vapor saturado do R-134a e ler a entalpia de vapor seco (qualquer qualidade ) a P = 1000 kPa:
Como o processo é a pressão constante de 1000 kPa até a fase de vapor saturado, basta ir na tabela de vapor saturado do R-134a e ler a entalpia de vapor seco (qualquer qualidade
Passo 4
Variação de entalpia:
O sinal negativo faz sentido: a entalpia cai porque o fluido está sendo resfriado.
Resposta
h₁ ≃ 541,37 kJ/kg;
h₂ ≃ 441,36 kJ/kg;
Δh ≃ –100,01 kJ/kg.
h₂ ≃ 441,36 kJ/kg;
Δh ≃ –100,01 kJ/kg.