Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 38
38 Um tanque rígido com capacidade de 200 litros contém amônia a 0°C e com título igual a 60%. O tanque e a amônia são aquecidos até que a pressão se torne igual a 1 MPa. Determine o calor transferido nesse processo.
Passo 1
Bem... vamos lá.... pra essa questão nós vamos precisar de um monte de coisa, maaas.. vamos aos poucos que sai tudo certinho. ;)
Vamos usar a primeira lei da termodinâmica, né:
E também da equação de variação de energia total:
Ahhh... e alguns dados na tabela lá do final do livro.
Passo 2
Então... Vamos pegar as duas equações aí de cima e juntar...
Maaaas antes vamos fazer algumas considerações.
Como é um gás e tals, vamos ter só a variação da energia interna, então:
E como o tanque é rigido, então temos volume constante e também o trabalho é zero:
Agora sim, juntando ficamos com:
Passo 3
Como tem duas fases (ele fala até o título), então podemos achar o volume específico do estado um. Vamos olhar na tabela B.2.1 alguns dados para 0°C:
E já vamos calcular a massa, então, porque bamos precisar:
Também vamos pegar na mesma tabela a energia interna:
Passo 4
Agora vamos lá na tabela B.2.2 e vamos procurar, nos dados de 1 MPa aonde está .
Bom... não tem exatamente esse valor, mas tem um muito muito próximo que é:
E daí também tiramos a energia interna:
Passo 5
Lembrando que:
Então: