40 Um conjunto cilindro – pistão contém 1 kg de água. Inicialmente, a temperatura da água e o volume interno do conjunto são iguais a 20°C e 0,1 m3. O pistão então é travado e tranfere-se calor à água até que o estado de vapor saturado seja atingido. Determine a temperatura da água no estado final e o calor transferido no processo.

Então... Vamos pegar as duas equações aí de cima e juntar...

Maaaas antes vamos fazer algumas considerações.

Como não tem variação de energia cinética e de energia potencial e tals, vamos ter só a variação da energia interna, então:

E como o pistão é travado, então temos volume constante e também o trabalho é zero:

Agora sim, juntando ficamos com:

Bem... nós temos o volume e a massa, né... então podemos calcular o volume específico:

E vamos lá no final olhar na tabela B.1.1 o volume específico do líquido saturado a 20°C:

Então . Sabe o que isso quer dizer??? Que temos duas fases. Daí podemos achar o título:

E com isso podemos calcular a energia interna, também usando os dados da tabela:

Agora no estado dois nós temos o volumes específico, né:

E também o título, porque tem só vapor saturado:

O que quer dizer que só vamos ter o volume específico de vapor, né...

Com esses valores nós podemos achar, então qual temperatura tem :

Affff.... não tem pra esse valor exatamente, então vamos precisar interpolar:

E vamos fazer a mesma coisa com a energia interna (interpolar os valores de ):

Lembrando que:

Então: