Cinco kg de vapor de água saturada a são resfriados à temperatura constante para um líquido saturado. Qual é a variação na pressão? A variação na energia interna total? A variação na entalpia total?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre 5 kg de vapor de água saturada a que são resfriados a temperatura constante até virar líquido saturado. A gente vai precisar usar conceitos de termodinâmica, especificamente propriedades da água em estado saturado, que geralmente consultamos em tabelas de vapor. Vamos descobrir a variação na pressão, na energia interna total e na entalpia total desse processo.

Passo 2

Primeiro, como a temperatura está constante durante todo o processo e estamos lidando com água saturada, a pressão também vai ser constante. Isso porque, em uma mistura líquida-vapor a uma dada temperatura, a pressão é definida pela condição de saturação. Então, a variação na pressão será zero.

Passo 3

Agora, vamos para a energia interna. Precisamos encontrar a energia interna do vapor saturado e do líquido saturado a . Esses valores estão nas tabelas de propriedades da água. Supondo que, na tabela, a energia interna do vapor saturado seja e do líquido saturado seja , a variação de energia interna por kg é . Para os 5 kg, multiplicamos essa diferença por 5.

Passo 4

Fazendo o mesmo para a entalpia, buscamos na tabela a entalpia do vapor saturado ( ) e do líquido saturado ( ) a . A variação de entalpia por kg será . Multiplicamos essa diferença por 5 kg para achar a variação total.

Resposta

  • Variação na pressão:
  • Variação na energia interna total: (valor específico depende da tabela)
  • Variação na entalpia total: (valor específico depende da tabela)

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