Verificar se o refrigerante R-410a, em cada um dos estados seguintes, é um líquido comprimido, um vapor superaquecido ou uma mistura de líquido e vapor saturados: -20 ^circ C, 200 kPa

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir se o refrigerante R-410a, quando está a -20 °C e 200 kPa, está na forma de líquido comprimido, vapor superaquecido ou numa mistura de líquido e vapor saturados. Para isso, vamos usar conceitos de termodinâmica relacionados aos estados de substâncias puras.

Passo 2

Primeiro, a gente precisa entender o que significa cada estado:
  • Líquido comprimido: O refrigerante está completamente na fase líquida, com temperatura abaixo da temperatura de saturação para a pressão dada.
  • Vapor superaquecido: O refrigerante está completamente na fase de vapor, com temperatura acima da temperatura de saturação para a pressão dada.
  • Mistura de líquido e vapor saturados: O refrigerante está na fronteira entre líquido e vapor, com temperatura igual à temperatura de saturação para a pressão dada.

Passo 3

Para descobrir em qual desses estados o R-410a está nas condições fornecidas, a gente precisa saber qual é a temperatura de saturação do R-410a a 200 kPa. A temperatura de saturação é a temperatura na qual o líquido começa a vaporizar àquela pressão específica.

Passo 4

Consultando tabelas termodinâmicas do R-410a ou usando softwares específicos, encontramos que a temperatura de saturação do R-410a a 200 kPa é aproximadamente -15 °C.

Passo 5

Agora, vamos comparar a temperatura fornecida (-20 °C) com a temperatura de saturação (-15 °C):
  • Se a temperatura fornecida for menor que a temperatura de saturação, o refrigerante está como líquido comprimido.
  • Se for igual, está na mistura de líquido e vapor saturados.
  • Se for maior, está como vapor superaquecido.

Passo 6

No nosso caso, -20 °C é menor que -15 °C. Então, o refrigerante R-410a está na condição de líquido comprimido.

Resposta

O refrigerante R-410a a -20 °C e 200 kPa está na condição de líquido comprimido.

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