Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 126
126 Um cilindro isolado, provido de pistão, apresenta um volume inicial igual a 0,15 m3 e contém vapor dágua a 400 kPa e 200°C. O vapor é expandido adiabaticamente e, durante este processo, o trabalho realizado é cuidadosamente medido, obtendo-se o valor de 30kJ. Alega-se que a água, no estado final, está na região bifásica (líquido mais vapor). Como você avalia essa afirmação?
Passo 1
Nessa questão vamos usar a equação da energia:
E a equação da entropia:
Passo 2
Para o estado 1, como a pressão de saturação pra 200°C (olhando na tabela B.1.1) é mais alta que 400 kPa, então vamos ter vapor superaquecido. Olhando na tabela B.1.3 os dados:
- volume específico:
- energia interna:
- entropia específica:
E já calculando a massa:
Passo 3
Para o estado 2, como o processo é adiabático e o considerando reversível, então a equação da entropia fica:
E podemos usar a equaçaõ da energia pra achar a energia interna:
Bom... já temos duas informações do estado dois, então podemos dizer se realmente está em duas fases.
Pensa aqui comigo. Pra ela estar em duas fases, na mesma linha que a gente olha da tabela B.1.1 (duas fases é estado saturado, né), tanto deve estar entre e , assim como deve estar entre e .
Vamos então procurar primeiro aonde que esta : na linha de 135, que , maaaasss o não ta entre e , ele é maior que o , então não ta certo. Não são duas fases.
Como é maior, então é vapor superaquecido.
Resposta
Afirmação falsa