Propano é submetido a uma expansão isentrópica a partir de um estado inicial, em que T 1 = 40 ° C   e   p 1 = 1   M P a , até um estado final em que a temperatura e a pressão são T 2   e   p 2 , respectivamente. Determine

  1. p 2 ,   e m   k P a ,   q u a n d o   T 2 = - 40 ° C .
  2. T 2 ,   e m   ° C ,   q u a n d o   p 2 = 0,8   M P a .

Passo 1

Simbora lá!

Temos da tabela A-18, podemos encontrar as propriedades do propano em p 1 = 1   M P a e T 1 = 40 ° C , temos dessa tabela que:

s 1 = 1,810   k J / k g K

Visto que nosso processo 1-2 é isentrópico, teremos s 1 = s 2 .

Beleza! Agora vamo pra tapela A-16, lá vamos encontrar algumas propriedades pro propano quando T 2 = - 40 ° C , temos:

p s a t 2 = 1,11   b a r ,   s f 2 = 0,000   k J / k g K ,   s g 2 = 1,815   k J / k g K

Note que, s f 2 < s 2 < s g 2 , então, o estado final é o estado de vapor líquido. Assim, a pressão atuando será a de saturação mesmo, sendo:

p 2 = p s a t 2 = 1,11   b a r = 111   k P a

Passo 2

Beleza, e agora em (b)?! Vamos na tabela A-17 encontrar as propriedades tendo p 2 = 0,8   M P a , de lá:

T s a t 2 = 18,33 ° C ; s f 2 = 0,540   k J / k g K ; s g 2 = 1,729   k J / k g K

Temos s 2 > s g 2 , temos então um estado superaquecido, portanto, sabendo p 2 e s 2 , vamos na tabela A-18 encontrar o que precisamos! Note que ao olhar a tabela, precisaremos fazer uma interpolaçãozinha, encontrando

T 2 = 30,635   ° C

Resposta

  1. 111 kPa
  2. 30,635 °C
Ver Outros Exercícios desse livro