Vapor saturado de
a
sofre um processo isotérmico até que seu volume específico atinja a metade do valor inicial. Determine, no estado final, a pressão e o título, no caso de o estado final, a pressão e o título, no caso de o estado ser saturado. Por fim calcule o trabalho específico durante o processo.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz assim: “Temos vapor saturado de R-134a a 50 °C. Ele sofre uma compressão isotérmica até que o volume específico fique pela metade. A gente precisa descobrir, no estado final (assumindo que ainda está na 2-fase saturada), qual é a pressão e o título (qualidade – fração de vapor), e depois calcular o trabalho específico durante esse processo.”
Conteúdo: Termodinâmica de fluido de refrigeração, processo isotérmico, propriedades de mistura saturada (título), e cálculo de trabalho em processo a pressão variável.
O que vamos usar:
Conteúdo: Termodinâmica de fluido de refrigeração, processo isotérmico, propriedades de mistura saturada (título), e cálculo de trabalho em processo a pressão variável.
O que vamos usar:
- Tabelas de saturação do R-134a (para achar
, e a 50 °C). - Conceito de título
em mistura saturada: - Para processo isotérmico na zona de 2-fase a pressão de saturação,
é constante, então
Passo 2
Primeiro a gente olha na tabela de saturação de R-134a a 50 °C e anota:
Como a amostra é vapor saturado inicialmente,
Como o processo é isotérmico e o enunciado diz “até o volume específico atingir a metade”,
Passo 3
Num processo isotérmico que fica na região de 2-fase, a pressão não muda:
Para achar o título
no estado final, usamos a definição de volume específico da mistura saturada:
Substituindo os valores:
Passo 4
Agora o trabalho específico. Para um processo a pressão constante
:
Como é compressão,
, o resultado vai dar negativo (trabalho feito sobre o fluido):
Resposta
P2 = 1,234 MPa
x ≃ 0,492 (49,2 %)
w_específico ≃ –33,6 kJ/kg
x ≃ 0,492 (49,2 %)
w_específico ≃ –33,6 kJ/kg