Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 115
115- Inicialmente, um cilindro, com volume útil igual a , está evacuado. O cilindro está ligado a uma linha onde escoa liquido saturado a . A válvula é aberta e o fluido refrigerante escoa para o cilindro. O processo de enchimento é rápido e pode ser modelado como adiabático. Determine a massa de contida no cilindro após a operação de enchimento. O cilindro cheio é então colocado num depósito que se encontra a .
Determine a pressão no no momento em que o cilindro atingir o equilíbrio térmico com o ambiente.
Passo 1
E aew tá com dúvida? Vem comigo então.
Desenhando o que o enunciado acabou de pronunciar nós temos algo como:
E depois de enchido o cilindro é guardado em um quarto cuja temperatura é de
Como inicialmente não temos nenhuma massa no cilindro então também não teremos nenhuma energia interna inicial no cilindro.
Como o líquido na linha é saturado então pela tabela teremos as seguintes características para o líquido para a temperatura de .
A entalpia na linha acaba virando a energia interna no cilindro.
Só que o líquido quando chega no cilindro ele ainda está saturado? Vamos ver
E como então:
Então
O que é praticamente saturado, mas levando a sério a precisão, então temos que o volume específico desse líquido assim que chega no cilindro será de:
O que nos dará uma massa de:
Passo 2
Aí o cilindro é enchido nessas condições e levado para uma sala com e assim o líquido é transformado para essa temperatura
As características do líquido a essa temperatura são tais que:
E aqui podemos ver que:
Ou seja o líquido ainda continua saturado então a pressão quando atinge o equilíbrio térmico é a pressão de saturação igual a