55 Um tanque, isolado e evacuado, contém uma cápsula de 1 litro com água a 700 kPa e 150°C. A cápsula se rompe e seu conteúdo preenche todo o volume. Qual deve ser o volume do tanque para que a pressão final não exceda 125 kPa?

Vamos fazer algumas considerações e simplificações:

- Não tem energia cinética porque o nosso sistema não se movimenta, né:

E também não tem energia potencial porque o centro de massa do sistema muda muito pouco, então é despezível a variação de energia potencial:

Não tem trabalho e nem troca de calor:

Então aquelas equações todas do passo 1 vira:

Inicialmente a gente tem água a 700 kPa e 150 °C.

Se a gente olhar na tabela B.1.2 que a temperatura de saturação pra 700 kPa é:

Então já sabemos que toda a água está líquida. Mas as temperatura são super próximas, né...

Então vamos usar os dados de líquido saturado a 150°C (tabela B.1.1):

Dá pra achar a massa:

Para o estado final a gente já tem a pressão () e também temos a energia interna específica:

Olhando na tabela B.1.2, a gente vê na linha de 125 kPa que está entre e , então temos duas fases.

Daí podemos calcular o título:

E agora podemos calcular o colume específico final:

Daí, com a massa, achamos o volume: