Verifique a aplicabilidade do modelo de gás ideal para o refrigerante
a uma temperatura de
uma pressão de: (a) 1,6 MPa; (b) 0,10 MPa.
Passo 1
Beleza, aqui o que a gente tem: precisamos checar se o modelo de gás ideal vale pra uma amostra de R-134a a 70 °C e em duas pressões diferentes (1,6 MPa e 0,10 MPa).
Conteúdo da matéria: propriedades dos gases reais, fator de compressibilidade e variáveis reduzidas (
e
). Vamos usar a ideia de que o gás ideal tem
e comparar com os valores típicos de refrigerantes em gráficos generalizados.
Conteúdo da matéria: propriedades dos gases reais, fator de compressibilidade
Passo 2
Dados e constantes do R-134a:
- Temperatura crítica
- Pressão crítica
- Temperatura de operação
O que fazemos em seguida:
- calcular as temperaturas e pressões reduzidas;
- estimar o fator de compressibilidade
usando o gráfico generalizado (ou tabelas); - ver se
é pequeno (digamos menos de 5%), daí vale o gás ideal.
Passo 3
Calcular as variáveis reduzidas:
Para cada pressão:
(a)
(a)
(b)
Passo 4
Agora, com
e
em cada caso, vamos ao fator de compressibilidade
. Num gráfico generalizado para refrigerantes costuma-se ler:
- Em
e , fica em torno de 0,94 a 0,96. - Em
e , fica bem perto de 1, tipo 0,99 ou 1,00.
Passo 5
Critério de gás ideal:
.
(a) (5 %) → quase no limite;
(b) (0 %) → tranquilo.
(a)
(b)
Resposta
(a) A 1,6 MPa o R-134a apresenta
, isto é, desvio de ~5 % — modelo de gás ideal é bem limitadinho aqui (quase não vale).
(b) A 0,10 MPa o R-134a tem , desvio ~0 % — modelo de gás ideal é totalmente aplicável.
(b) A 0,10 MPa o R-134a tem