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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 17

Água a 200   k P a e com x = 1,0 é comprimida até 1,0   M P a e 3 50   ° C num processo reversível em um conjunto cilindro-pistão. Determine os sinais para o trabalho e para transferência de calor.

Passo 1

Fala pessoal, tudo tranks?

Vamos começar indo atrás das propriedades nos estados inicial (1) e final (2)...

Para isso, vamos usar as tabelas A . 4 e A . 3 da água supersaturada e saturada abaixo...

Pois muito bem! Para o estado inicial, com P = 200   k P a e x = 1 , dadas as fórmulas abaixo, temos que...

v = v f + x v f g = v g

s = s f + x s f g = s g

u = u f + x u f g = u g

Ficamos com:

v 1 = 0,8857   m ³ / k g

u 1 = 2529,5   k J / k g

s 1 = 7,1271   k J / k g ⋅ K

Passo 2

Quanto ao segundo estado, de acordo com a tabela de vapor, ficamos com...

v 2 = 0,2 82249   m ³ / k g

u 2 = 2 875,67   k J / k g

s 2 = 7,3082   k J / k g ⋅ K

Passo 3

Assim, dado que...

v 2 < v 1

s 2 > s 1

Temos os seguintes sinais para o trabalho e transferência de calor...

W 1 → 2 = ∫ P d v < 0

q 1 → 2 = ∫ T d s > 0

Pronto! Finalizamos aqui! Bora pra frente!

Resposta

W 1 → 2 = ∫ P d v < 0

q 1 → 2 = ∫ T d s > 0

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