Propriedades Termodinâmicas

Prof. Matheus Fontanelle Pereira, Msc. Eng.

Relação p-v-T (pressão, volume especifico, temperatura)

Começamos estudando as propriedades das substancias puras e as relações das propriedades com a pressão, volume especifico e temperatura.

A partir de dados experimentais sabe-se que a temperatura e volume especifico são parâmetros independentes, e que a pressão é função destes dois (em condições de saturação).

Relação p-v-T

Diagramas de fase

Diagrama p-v Diagrama T-v

Diagramas de fase (Amônia)

Mudanças de fase

Mudança de fase a pressão constante.

Título de uma mistura bifásica

Volume especifico de uma mistura bifásica

kgm3

3m

Energia Interna (U) e Entalpia (H)

Energia Interna específica (u) e Entalpia específica (h)

Energia Interna e Entalpia de misturas bifásicas

kgJ

kgJ

kgJ

J

Tabelas de propriedades (água - liquido-vapor saturados)

Tabelas de propriedades (vapor d’água superaquecido)

Exemplo

V = 0,25m3

Condição inicial:

T = 100°C; p = 1,014 bars

Condição final:

T = ?; p = 1,5 bars

W = ?

W = -38,9kJ

Calores específicos Cv e Cp

Razão de calores específicos k

Calor específico, Cp, em função da temperatura e pressão

Modelo de gás ideal

Fator de compressibilidade

Modelo de gás ideal

2

22

1

11

T

Vp

T

Vp

Lei de Boyle e Charles

Exemplo: Ar como gás ideal submetido a um ciclo

Processo 1-2: volume especifico constante

Processo 2-3: expansão a temperatura constante

Processo 3-1: compressão a pressão constante

Estato 1: T=300K ; p=1 bar

Estato 2: p=2 bar

a) Esboce o ciclo em coordenadas p-v

b) T2=?

c) v3=?

T2 = 600K

V3 = 1,72 m3/kg