Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 15.Problemas - Ex. 44
44 Um conjunto cilindro – pistão opera a pressão constante e contém 0,2 kg de água. Inicialmente, a água se encontra como vapor saturado a 400 kPa. O conjunto é então resfriado até que o volume ocupado pela água se torne igual a metade do volume inicial. Determine a transferência de calor nestre 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:
Agora sim, juntando ficamos com:
Maaaas:
Então ficamos com:
Passo 3
Dessa vez nós temos a pressão, que não muda (pressão constante), então já vamos direto na tabela B.1.2:
Pegamos o volume específico:
E também a entalpia específica:
Passo 4
Depois o volume reduz à metade, né..
Daí a gente consegue achar o título:
E com o título calculamos a entalpia característica:
Passo 5
Lembrando que:
Então: