Enunciado

100 kg de R-134a a 200 kPa estão contidos em um dispositivo pistão-cilindro cujo volume é 12,322 m 3 .O pistão é então movido até que o volume seja metade do seu tamanho original. Isso é feito de tal forma que a pressão do R-134a não se alterará. Determine a temperatura final e a mudança na energia interna total do R-134a.

Passo 1

O volume específico inicial é

v 1 = V m = 0.12322 m 3 / k g

O estado inicial é superaquecido e a energia interna nesse estado é: (olhar tabela A-13 do livro)

P 1 = 200   k P a → u 1 = 263.08   k J / k g

v 1 = 0.12322   m 3 / k g

O volume específico final é:

v 2 = v 1 2 = 0.06161 m 3 / k g

Passo 2

Este é um processo de pressão constante. O estado final é determinado como sendo uma mistura saturada cuja temperatura é (olhar Tabela A-12 do livro):

T 2 = T s a t   à   200 k P a =   - 10.9   º C

A energia interna no estado final é (Tabela A-12):

x 2 = v 2 - v f v f g = 0.6140

u 2 = u f + x 2 u f g = 152.61   k J / k g

Portanto, a mudança na energia interna é:

Δ u   =   u 2 - u 1 =   - 110.47   k J / k g

Resposta

T 2 =   - 10.9   º C

Δ u   =   - 110.47   k J / k g

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