Conforme ilustrado na Fig. P8.113, um tanque de () contém vapor d’água saturado inicialmente a 30 lbf/in2 (206,8 kPa). O tanque está conectado a uma grande linha através da qual o vapor d’água escoa a e . Vapor d’água escoa no tanque através de uma válvula até que do vapor tenham sido adicionados ao tanque. Nesse instante a válvula é fechada e a pressão no tanque é . Determine o volume específico, em /lb, no estado final do volume e a magnitude e a direção da troca de calor entre o tanque e sua vizinhança, em Btu.

Em

Partindo da tabela de vapor superaquecido

Massa final de vapor no tanque,

Massa inicial de vapor no tanque

Pela equação de equilíbrio da taxa de massa

Portanto, a quantidade de massa que entra no tanque é de

Integrando

Substituindo todos os valores acima na equação (1), iremos obter

Portanto, a transferência de calor entre o tanque e seus arredores é de .