Utilizando a tabela apropriada, determine a variação de entropia específica entre os estados especificados, em kJ/kg.K.
Refrigerante 134a, estado 1 mistura bifásica líquido-vapor, \mathrm{h}_{1}=111,44 \mathrm{~kJ} / \mathrm{kg}, \mathrm{T}_{1}=-40^{\circ} \mathrm{C}, estado 2 vapor saturado, \mathrm{p}_{2}=5 bar.

Passo 1

O enunciado pede a variação de entropia específica \Delta s = s_2 - s_1 para o refrigerante R-134a, entre:
– Estado 1: mistura bifásica a T_1 = -40^\circ\mathrm{C} e h_1 = 111{,}44\:\mathrm{kJ/kg}.
– Estado 2: vapor saturado à pressão p_2 = 5\:\mathrm{bar}.
Conteúdo: uso de tabelas de propriedades saturadas para determinar entropias e qualidade de vapor.

Passo 2

Determinar, em T_1 = -40^\circ\mathrm{C}, as propriedades saturadas do líquido e vapor:
\begin{aligned} h_{f1}&=49{,}03\:\mathrm{kJ/kg}, &h_{g1}&=269{,}32\:\mathrm{kJ/kg},\\\ s_{f1}&=0{,}2167\:\mathrm{kJ/kg\,K}, &s_{g1}&=1{,}1542\:\mathrm{kJ/kg\,K}. \end{aligned}
Dessas obtemos
h_{fg1}=h_{g1}-h_{f1}=220{,}29\:\mathrm{kJ/kg},\quad s_{fg1}=s_{g1}-s_{f1}=0{,}9375\:\mathrm{kJ/kg\,K}.

Passo 3

Calcular a qualidade x_1 no estado 1 via entalpias:
x_1 = \frac{h_1 - h_{f1}}{h_{fg1}} = \frac{111{,}44 - 49{,}03}{220{,}29} \approx 0{,}2834.
Então a entropia específica no estado 1 é
s_1 = s_{f1} + x_1\,s_{fg1} = 0{,}2167 + 0{,}2834\times0{,}9375 \approx 0{,}4825\:\mathrm{kJ/kg\,K}.

Passo 4

Para o estado 2 (vapor saturado a p_2=5\:\mathrm{bar}), extraímos da tabela:
s_{g2}=1{,}6726\:\mathrm{kJ/kg\,K}.
Como é vapor saturado, s_2 = s_{g2}.

Passo 5

Calcular a variação de entropia específica:
\Delta s = s_2 - s_1 =1{,}6726 - 0{,}4825 \approx 1{,}1901\:\mathrm{kJ/kg\,K}.

Resposta

\Delta s \approx 1{,}19\:\mathrm{kJ/kg\,K}.

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