Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 56
56 Inicialmente, um conjunto cilindro – pistão contém água a 250 °C e 1,0 MPa. É realizado um processo isobárico até que a água atinja o estado de vapor saturado. Determine o trabalho específico e a transferência de calor específica nesse processo.
Passo 1
Vamos lá...
Como trabalho é uma função de estado (o valor final não depende do caminho), então vamos considerar o processo reversível e vamos usar a equação (para processo isobárico, ou seja, pressão constante):
E também vamos usar a equação da energia:
Ah... e também vamos precisar das tabelas do final do livro.
Passo 2
No estado inicial a gente não sabe se tem água satura, vapor superaquecido ou líquido comprimido e tals, mas vamos descobrir agora.
Vamos olhar na tabela B.1.1 qual a pressão de saturação pra quando
Bom... como a pressão inicial é menor que a pressão de saturação, então temos vapor superaquecido. Então vamos precisar mudar de tabela, né...
Passo 3
Pegando os dados na tabela B.1.3 (vapor superaquecido) para 250°C e 1,0 MPa = 1000 kPa:
- o volume específico inicial:
- a energia interna específica inicial:
Passo 4
No estado final ele já diz que temos só vapor saturado. Então vamos para a tabela B.1.2 (porque temos a pressão final) e pegar os dados referentes a vapor saturado a 1000 kPa:
- o volume específico final:
- a energia interna específica final:
Passo 5
Agora já dá pra calcular o trabalho específico:
E também a transferência de calor específica: