Enunciado

Um arranjo pistão-cilindro que não sofre atrito contém, inicialmente, 2001 de refrigerante-134-a líquido saturado. O pistão está livre para se mover e sua massa é tal que mantém uma pressão de 900   k P a sobre o refrigerante. O refrigerante é então aquecido até que sua temperatura atinja 70   ° C . Calcule o trabalho realizado durante esse processo.

Passo 1

Faaala, galera!

O refrigerante-134a no pistão-cilindro é aquecido a pressão constante até que sua temperatura aumente para um determinado valor. Devemos determinar o trabalho durante o processo.

Estado 1:

Pela Tabela A-12:

P 1 = 900   k P a

L í q u i d o   S a t u r a d o

v 1 = 0,0008580   m 3 / k g

Estado 2:

P 2 = 900   k P a

T 2 = 70   ° C

Como T 2 > T s a t , o fluido é superaquecido. Então pela Tabela A-13, temos:

v 2 = 0,027413   m 3 / k g

Calculando a massa temos:

m = V 1 v 1 = 0,2   m 3 0,0008580 = 233,1   k g

O trabalho será:

W = ∫ 1 2 P d v = P V 2 - V 1 = m P ( v 2 - v 1 )

W = 233,1   k g 900   k g 0,027413 - 0,0008380 m 3 / k g 1   k J 1   k P a ∙ m 3

W = 5571   k J

Até a próxima!

Resposta

W = 5571   k J

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