Verifique a aplicabilidade do modelo de gás ideal para o refrigerante R-134 a a uma temperatura de 70^circ C e 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.

Passo 2

Dados e constantes do R-134a:
  • Temperatura crítica
  • Pressão crítica
  • Temperatura de operação
O que fazemos em seguida:
  1. calcular as temperaturas e pressões reduzidas;
  2. estimar o fator de compressibilidade usando o gráfico generalizado (ou tabelas);
  3. ver se é pequeno (digamos menos de 5%), daí vale o gás ideal.

Passo 3

Calcular as variáveis reduzidas:
Tr = TTc = 343,15374,21 approx 0,917
Para cada pressão:
(a) Pr,a = 1,64,059 approx 0,394
Pr,b = 0,104,059 approx 0,0246
(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.

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.

Exercícios relacionados