Aula 05 - Diagrama de Fases pdf

Fonte KROOS e POTTER 2015 LEIS TERMODINÂMICAS Diagrama de fase é um gráfico bi ou tridimensional que mostra como uma substância pura substância que tem a mesma composição química em sua extensão modifica de estado à medida que a temperatura pressão e o volume da substância variam O gráfico do diagrama de fase é dividido em três regiões região do líquido comprimido região da mistura saturada e região do vapor superaquecido DIAGRAMA DE FASE KROOS POTTER 2015 Q Q W12 KROOS POTTER 2015 DuPont Suva HFC134a PressureEnthalpy Diagram SI Units Pressão MPa Entalpia kJkg Pressão Bar volume 05 m³kg Temperatura 0C Saturated liquid Saturated vapor Fonte KROOSE et al POTTER 2015 Cortesia de DuPont região da esquerda representa uma variação da P e T onde substância se comporta como líquido comprimido região embaixo da curva sólida linha de líquido saturado mostra uma variação de P e T onde a substância de comporta como uma mistura saturada de líquido e vapor IMPORTANTE é na linha de líquido saturado que começa o processo de mudança de fase do líquido para o vapor DIAGRAMA DE FASE KROOS POTTER 2015 Q Q W12 KROOS POTTER 2015 KROOS POTTER 2015 a região de mistura saturada que aparece como uma cúpula entre a linha de líquido saturado e a linha de vapor saturado é também referida como região úmida ou região de título todas as substâncias puras possuem diagrama de fases que são utilizados nos processos de produção e dimensionamento de sistemas termodinâmicos incluindo sistemas de refrigeração e ar condicionado DIAGRAMA DE FASE KROOS POTTER 2015 Q Q W12 KROOS POTTER 2015 a linha de líquido saturado e a linha de vapor saturado se cruzam a uma pressão muito alta em um ponto chamado ponto crítico ponto crítico H2O Pcr 2209 Mpa e Tcr 3741 oC a região de vapor superaquecido na qual as pressões e temperatura estão acima dos valores de ponto crítico é frequentemente conhecida como região supercrítica neste caso a substância não pode ser mais distinguida entre líquido ou vapor X irrelevante LAB LEN UFBA explicar DIAGRAMA DE FASE KROOS POTTER 2015 Q Q W12 KROOS POTTER 2015 há poucos processos de engenharia fora das usinas de energia que operam na região supercrítica pois o custo é frequentemente muito alto para conter o fluido de trabalho os diagramas de fase eram muito utilizados antes do surgimento das tabelas termodinâmicas e dos softwares que geram propriedades termodinâmicas hoje alguns engenheiros utilizam o diagrama para enxergar o processo como um todo e assim facilitar a visualização da resolução de alguma problemática térmica DIAGRAMA DE FASE KROOS POTTER 2015 Q Q W12 KROOS POTTER 2015 Mistura saturada onde temos X 0 e 1 Ex água aquecendo e com o início das bolhas Líquido saturado X 0 Líquido comprimido maiores temperaturas Vapor saturado X 1 Vapor superaquecido análise do título irrelevante Diagrama T x v foi criado a partir de experimentos a pressão constante DIAGRAMA DE FASE KROOS POTTER 2015 Q Q W12 Fonte KROOS e POTTER 2015 Mistura saturada onde temos X 0 e 1 Ex água aquecendo e com o início das bolhas Líquido saturado X 0 Líquido comprimido maiores pressões Vapor saturado X 1 Vapor superaquecido análise do título irrelevante Diagrama P x v foi criado com experimentos a temperatura constante DIAGRAMA DE FASE KROOS POTTER 2015 Q Q W12 Fonte KROOS e POTTER 2015 Fonte KROOS e POTTER 2015 Fonte KROOS e POTTER 2015 As propriedades dos seguintes três estados conforme gráfico são fornecidas como T P e v Analisando onde os estados estão no diagrama de fase Tv determine a propriedade desconhecida utilizando o IRC DADOS 1 340 oC 2000 kPa determine v 2 140 oC 05 m3kg determine P 3 5000 kPA 000108 m3kg determine T DIAGRAMA DE FASE KROOS POTTER 2015 Q Q W12 Fonte KROOS e POTTER 2015 Fonte KROOS e POTTER 2015 As propriedades dos seguintes três estados conforme gráfico são fornecidas como T P e v Analisando onde os estados estão no diagrama de fase Tv determine a propriedade desconhecida utilizando o IRC DADOS 1 340 oC 2000 kPa determine v 2 140 oC 05 m3kg determine P 3 5000 kPA 000108 m3kg determine T 1 acessar IRC 340 oC e 2000 kPa OBS poderíamos consultar também as tabelas termodinâmicas de vapor superaquecido no apêndice dos livros de nossa referência bibliográfica possivelmente fazer uma interpolação e depois achar o volume específico DIAGRAMA DE FASE KROOS POTTER 2015 Q Q W12 Fonte KROOS e POTTER 2015 IRC caculator httpsircwisceduproperties2 Tabela de propriedades do vapor Fonte KROOS e POTTER 2015 As propriedades dos seguintes três estados conforme gráfico são fornecidas como T P e v Analisando onde os estados estão no diagrama de fase Tv determine a propriedade desconhecida utilizando o IRC DADOS 1 340 oC 2000 kPa determine v 2 140 oC 05 m3kg determine P 3 5000 kPA 000108 m3kg determine T 2 acessar IRC 140 oC e 05 m3 kg ou 2 kg m3 OBS região 02 é uma região muito próxima do estado vapor saturado mas ainda está considerada posicionada na região de mistura DIAGRAMA DE FASE KROOS POTTER 2015 Q Q W12 Fonte KROOS e POTTER 2015 IRC caculator httpsircwisceduproperties2 f fluid s steam Fonte KROOS e POTTER 2015 As propriedades dos seguintes três estados conforme gráfico são fornecidas como T P e v Analisando onde os estados estão no diagrama de fase Tv determine a propriedade desconhecida utilizando o IRC DADOS 1 340 oC 2000 kPa determine v 2 140 oC 05 m3kg determine P 3 5000 kPA 000108 m3kg determine T 3 acessar IRC 5000 kPa e 000108 m3 kg ou 925 kg m3 OBS 000108 m3 kg 1 000108 925 kg m3 DIAGRAMA DE FASE KROOS POTTER 2015 Q Q W12 Fonte KROOS e POTTER 2015 IRC caculator httpsircwisceduproperties2 Fonte Site NISTGOV 2023 Disponível em httpswwwnistgovsrdrefprop Acesso em 28 de Agosto de 2023 REFERÊNCIAS KROOS Kenneth A POTTER Merle C Termodinâmica para Engenheiros 01 ed S l Editora Trilha Cengage Learning 2015 ÇENGEL Yunus A BOLES Michael A Termodinâmica 07 ed Porto Alegre RS AMGH Bookman 2013 1018 p PANESI Ricardo Termodinâmica Para Sistemas de Refrigeração e Ar Condicionado 01 ed São Paulo SP Artliber 2015 336 p STOECKER W F JABARDO J M Saiz Refrigeração Industrial 02 ed São Paulo SP Blucher 2002 384 p Q Q W12 Fonte KROOS e POTTER 2015 LEIS TERMODINÂMICAS