Enunciado

52 Um conjunto cilindro – pistão contém, inicialmente, vapor d’água saturado a 200 kPa. Neste estado, a distância entre o pistão e o fundo do cilindro é 0,1 m. O sistema é aquecido até que o volume interno se torne igual ao dobro do volume interno inicial. Determine a distância entre o pistão e o fundo do cilindro no estado final do processo. Calcule, também, a temperatura da água no estado final desse processo. Admita que o precosse ocorre a pressão constante.

Passo 1

Como dessa vez tempos a pressão, então vamos lá na tabela B.1.2:

v 1 = v v = 0,8857   m 3 / k g

Passo 2

Depois do aquecimento:

v 2 = 2 v 1

v 2 = 2 × 0,8857

v 2 = 1,7714   m 3 / k g

E como a distância é proporcional ao volume, então:

h 2 = h 1 × v 2 v 1

h 2 = 2 h 1

h 2 = 0,2   m

Passo 3

E para achar a temperatura, vamos na tabela de vapor superaquecido (tabela B.1.3) e procurar 200 kPa.

Lá não tem o valor exato de 1,7714, então vamos precisar interpolar, né...

T - 400 500 - 400 = 1,7714 - 1,54930 1,78139 - 1,54930

T ≅ 496   ° C

Resposta

h 2 = 0,2   m

T ≅ 496   ° C

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