60 Um conjunto cilindro – pistão contém 2 kg de água. Inicialmente, a temperatura e a pressão são iguais a 200 °C e 10 MPa. O pistão é movido lentamente e a água expande, num processo isotérmico, até que a pressão atinja 200 kPa. Toda a transferência de calor do processo ocorre com um reservatório térmico que apresenta temperatura igual a 200 °C e todo o processo pode ser considerado reversível. Determine a transferência de calor e o trabalho envolvidos neste processo.

A gente não sabe o que tem no ínicio, né? Se é água saturada, vapor superaquecido ou líquido comprimido e tals... Mas vamos decobrir agora.

Vamos olhar na tabela B.1.1 qual a pressão de saturação pra :

Como a nossa pressão inicial é maior que a pressão de saturação, então temos líquido comprimido. Daí vamos precisar mudar de tabela pra olhar os dados.

Vamos pegar os dados do estado inicial na tabela B.1.4 (tabela de água líquida comprimida):

- a entropia específica inicial:

- a energia interna específica inicial:

Já no estado final, como a pressão final é mais baixa que a pressão de saturação, então vamos ter vapor superaquecido.

Olhando os dados na tabela B.1.3:

- a entropia específica final:

- a energia interna específica final:

Agora é só jogar nas equações, né:

- pra achar a transferência de calor:

Como já foi dada a massa: (lembrando de passar a temperatura pra Kelvin: )

- pra achar o trabalho: