Enunciado

Determine o volume específico, em m3/kg, do Refrigerante 134a a 16 bar, 100°C, usando

(a) a Tabela A-12.

(b) a Figura A-1.

(c) a equação de estado de gás ideal.

Compare os valores obtidos nos itens (b) e (c) com o obtido no item (a).

Passo 1

Ooopa, beleza?

Vamos lá pra mais uma questão bem interessante de termodinâmica!

Passo 2

a) Pegando o volume específico do R134a da Tabela A-12 “Propriedades de Vapor de R134a Superaquecido” em 16   b a r e 100 ° C , temos que

v = 0,01601   m 3 / k g

Passo 3

b) Calculando o volume específico do R134a da Figura A-1 “Diagrama de Compressibilidade generalizado”

Obtemos primeiramente os dados da Tabela A-1 “Peso Atômico ou Molecular e Propriedades Críticas de Elementos Selecionados”

  • M = 102,03   k g / k m o l
  • p c = 40,7   b a r
  • T c = 374   K

Calculando a temperatura e pressão reduzida

T R = T T c = 100 + 273,15   K 374   K = 0,997 ≈ 1

p R = p p c = 16   b a r 40,7   b a r = 0,39

Obtendo o volume específico pseudo-reduzido dos dados de compressibilidade generalizado para os valores de temperatura e pressão reduzida

v R ' ≈ 2,20

Passo 4

Escrevendo a expressão para o pseudo-reduzido volume específico

v R ' = M v R - T c / p c

→ v = v R ' R - T c / p c M = 2,20 8,341   k J / k m o l ⋅ K 374   K / 40,7   b a r 102,03   k g / k m o l 1   b a r 100   k P a

→ v = 0,01647   m 3 / k g

Passo 5

c) Calculando o volume específico do R134a usando a equação de gás ideal

p v = R t = R - M T

→ v = R - p M T = 8,314   k J / k m o l ⋅ K 102,03   k g / k m o l ⋅ 100 + 273,15 K 16   b a r 100   k P a 1   b a r = 0,019004   m 3 / k g

Passo 6

Coletando os resultados e comparando. O valor obtido pelas tabelas, v = 0,01601   m 3 / k g é o mais preciso. O valor obtido pelos dados de compressibilidade, v = 0,01647   m 3 / k g , é muito próximo do obtido pela tabela. Isso faz sentido já que os dados de compressibilidade são para estimar valores para esses tipos de vapor.

Mesmo assim, o valor obtido usando a lei de gás ideal, v = 0,019004   m 3 / k g é um pouco diferente. Isso é porque o R134a não é um gás ideal, então usando a lei de gás ideal não vai ser preciso.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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