Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 33
Água a e é levada ao estado de vapor saturado através de um processo isotérmico no interior de um conjunto cilindro-pistão. Determine o trabalho e a transferência de calor por unidade de massa. Estime o trabalho específico pela área no diagrama P-v e compare com o valor correto.
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!
Nós temos os seguintes dados para a água, fornecidos pelo enunciado
Primeiro vamos configurar duas equações principais necessárias para resolver este problema. Para calcular o trabalho necessário, usaremos a equação de energia para nossa massa de controle:
Para calcular o trabalho isobárico, nós usaremos a equação
Primeiro vamos obter algumas propriedades da amônia das tabelas. Da TABELA B.1.3 correspondente a e , obteremos o volume específico do estado 1, entropia e energia interna:
Em seguida irá para a tabela B.1.1 e obterá a energia interna do vapor saturado correspondente a para verificar se nossa energia interna é maior que isso.
Nós podemos ver que
O que significa que nossa substância está atualmente na região superaquecida.
Passo 2
No estado 2 sabemos que estamos em vapor saturado, então da TABELA B.1.1 correspondente a e , obteremos o volume específico do estado 2, entropia e energia interna:
Calculando a transferência de calor usando a equação (2)
Com isso, nós temos que
Fazendo a substituição de valores,
Calculando o trabalho necessário usando a equação de energia (1):
Novamente, fazendo a substituição dos termos
Passo 3
Com isso, já podemos fazer o diagrama P-v
Resposta
Resposta nos passos