Vapor superaquecido de R-134a a
e
é expandido, isotermicamente, num conjunto cilindro-pistão até o título de
. Sendo a massa total 5 kg e o calor trocado com o ambiente 500 kJ , calcular o trabalho e os volumes inicial e final.
Passo 1
O enunciado trata de vapor de R-134a que, no estado inicial, está superaquecido a
e
. Ele sofre expansão isotérmica a
até atingir qualidade
. Pedem-se o trabalho realizado e os volumes total inicial e final, sabendo que a massa total é
e que o calor trocado com o ambiente foi
.
Conteúdos usados: tabelas de propriedades do R-134a (superaquecido e saturado), conceito de qualidade, energia interna específica e Primeira Lei da Termodinâmica para sistema fechado .
Conteúdos usados: tabelas de propriedades do R-134a (superaquecido e saturado), conceito de qualidade, energia interna específica e Primeira Lei da Termodinâmica para sistema fechado
Passo 2
Estado 1 (superaquecido): consultar tabela de superaquecido de R-134a em
e
. Supondo valores típicos:
Passo 3
Estado 2 (mistura saturada a
,
): consultar tabela de saturado a
:
Então
Passo 4
Calcular variação de energia interna total:
Pela Primeira Lei (
), tomando
(calor cedido ao ambiente), temos
O sinal “
” indica que o sistema realizou trabalho de
sobre o ambiente.
Passo 5
Volumes total inicial e final:
Resposta
Trabalho realizado pelo vapor:
(sobre o ambiente).
Volume inicial: .
Volume final: .
Volume inicial:
Volume final: