Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 16
Um cilindro de teste, fechado e rígido, com volume de contém água no ponto crítico. Ele é resfriado até que a temperatura de água atinja . Calcule a quantidade de calor transferido da água.
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!
Nós temos as seguintes informações,
Para a temperatura
Pela tabela
De acordo com a tabela B.1.1 podemos ver que os valores de volume específico da água saturada e do líquido saturado são iguais entre si na temperatura de que é igual à temperatura do ponto crítico. Portanto, as propriedades deste estado são:
Agora, de acordo com a temperatura do estado 2, e como o processo é a volume constante, portanto o volume específico permanece o mesmo, significando . Se olharmos na tabela B.1.1 podemos concluir que o estado existe na área líquido-vapor, o que significa que temos que determinar a qualidade da mistura.
Isolando o , nós obtemos o seguinte resultado
Substituindo os termos,
Com isso, nós temos que
Podemos determinar a energia interna específica do estado 2:
Substituindo os valores
Logo,
Passo 2
Como o processo é um processo de volume constante, e a transferência de calor é definida usando a equação para balanço de energia como:
O trabalho realizado no processo é igual a zero, pois é função da variação do volume que é igual a zero. Agora a equação fica:
Desenvolvendo os termos
A massa é definida como:
Substituindo os valores
A transferência de calor é dada por
Com isso, nós temos que