Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 55
Um arranjo cilindro-pistão isolado termicamente tem um volume interno inicial de e contém vapor a e . O vapor é expandido em um processo adiabático e o trabalho produzido, medido cuidadosamente, é de . Afirma-se que o estado final da água está na região bifásica (líquido e vapor). Como você avalia essa afirmação?
Passo 1
Fala pessoal, tudo na paz?
Recebemos os seguintes dados para a água:
Para ver qual é a fase final deste processo, devemos ver se é maior, menor ou igual à entropia específica inicial. Da tabela de água superaquecida B.1.3. correspondente a e podemos encontrar o volume específico do estágio 1, energia interna e entropia:
A equação de energia
Com esta equação, podemos deduzir a transferência de calor, o que faremos no próximo tópico.
Passo 2
Este é um processo adiabático, portanto, não há transferência de calor:
A energia interna específica do estágio 2 é igual a:
Fazendo a substituição
Da tabela de água saturada (a B.1.1), com valores correspondentes a , podemos encontrar a entropia de saturação do estágio 2:
Nós podemos ver que , então, a água está em estado superaquecido.