Enunciado

65 Determine a transferência de calor no processo descrito no Prob 4.67.

Passo 1

Nessa questão vamos usar a equação da energia:

m u 2 - u 1 = Q - W

E também as tabelas do final do livro.

Passo 2

Para o estado 1, como a água é um líquido levemente comprimido, então podemos usar as propriedades da água como líquido saturado. Olhando na tabela B.1.1 pra 20°C:

- o volume específico:

v 1 = 0,001002   m 3 / k g

- a energia interna específica:

u 1 = 83,94   k J / k g

Passo 3

Para o estado 2 podemos achar o volume específico:

v 2 = V 2 m

v 2 = 0,002 1

v 2 = 0,002   m 3 / k g

Olhando na tabela B.1.2, na linha de 600 kPa, a gente vê que v l < v 2 < v v , então temos duas fases. Então a gente pode calcular o título:

v 2 = 1 - x 2 v l + x 2 v v

x 2 = 0,002858

E calculando, então, a energia interna específica:

u 2 = 1 - x 2 u l + x 2 u v

u 2 = 675,3   k J / k g

Passo 4

Calculando o trabalho:

W = P m v 2 - v 1

W = 300 × 1 × 0,002 - 0,001002

W = 0,299   k J

E calculando a transferência de calor:

m u 2 - u 1 = Q - W

1 × 675,3 - 84,94 = Q - 0,299

Q = 591,66   k J

Resposta

Q = 591,66   k J

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

63 Reconsidere o sistema e as condições iniciais do problema anterior mas alteremos o processo para: após a abertura da válcula, transferimos calor para o refrigerante de modo que, no estado final, nã
68 Um tanque rígido está dividido em duas regiões por meio de uma membrana (veja o esboço da Fig. P5.58). A região A apresenta V A = 1m 3 e contém água a 200 kPa e com título igual a 0,8. A região B a
69 O conjunto cilindro – pistão A e o tanque B mostrados na Fig. P5.69 contém água. O volume do tanque B é 0,1 m3 e a massa do pistão é m p . Inicialmente, o conjunto A contém 0,5 kg de água a 200 kPa
72 Determine o calor transferido no processo descrito no Prob. 4.70.