Enunciado

63 Um conjunto cilindro – pistão contém 10 kg de amônia. Inicialmente, o fluido ocupa um volume de 1 m3 e apresenta temperatura igual a 10°C. Neste estado, o pistão está apoiado nos esbarros do conjunto. A pressão interna necessária para mover o pistão é 900 kPa. A amônia é aquecida até que a temperatura atinja 50 °C. Determine a pressão e a temperatura no estado final desse processo.

Passo 1

Bom... essa questão apesar de grandinha, é meio simples... vamos precisar só do conceito de volume específico:

v = V m

E também de alguns dados de tabelas lá do final do livro.

Passo 2

A gente pode começar calculando o volume específico, já que temos o volume e a massa, né:

v 1 = 1 10

v 1 = 0,1   m 3 / k g

E olhando na tabela B.2.1 vemos que, pra essa temperatura, v 1 < v v , então tem duas fases.

E podemos calcular o título:

v 1 = v l + x 1 v l v

0,1 = 0,0016 + x 1 × 0,20381

x 1 = 0,4828

Passo 3

Para o estado final, em 900 kPa temos vapor superquecido.. daí podemos olhar na tabela B.2.2, para a temperatura de 50°C.

v 2 = 0,16263   m 3 / k g

E calculando o volume:

V 2 = m v 2

V 2 = 1,6263   m 3

Resposta

V 2 = 1,6263   m 3

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Complete esta tabela para o refrigerante-134a:
Por que a temperatura e a pressão são propriedades dependentes na região de mistura saturada?
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