Um conjunto cilindro – pistão-mola contém água a 90 ° C e 100   k P a . A pressão esta relacionada com o volume interno do conjunto através da relação: p = C V . A água é, então, aquecida até que a temperatura se torne igual a 200 ° C . Determine o estado final do processo de aquecimento.

Passo 1

Esta questão é resolvida com base na nossa relação:

P = C V

Em que C é constante, logo, para estado inicial:

P 1 = C v 1

C = P 1 v 1

Para estado final:

P 2 = C v 2

C = P 2 v 2

Igualando o C :

P 2 v 2 = P 1 v 1

Isolando P 2 :

P 2 = P 1 v 1 ∙ v 2

Com nossa equação determinada, vamos as tabelas encontrar os volumes.

Passo 2

Temos que nosso estado inicial do sistema é:

T 1 = 90 ° C

P 1 = 100   k P a

Olhando na tabela B . 1.1 , com a temperatura inicial, encontramos o seguinte volume:

v 1 = 0,001036   m 3 / k g

Passo 3

Para estado final, temos apenas a temperatura de T 2 = 200 ° C , olhando na tabela B . 1.1 que é a tabela em função da temperatura, temos:

v V = 0,12736   m 3 / k g

Para isso vamos calcular a pressão final comparar com a pressão saturada e ver se realmente condiz com a fase que foi calculada.

Passo 4

Para o gasoso:

P 2 100 0,001036 ∙ 0,12736   = 12,3   M P a

Perceba que a pressão saturada é:

P s a t = 1,5548   M P a

E

P 2 > P s a t

Olhando no diagrama de fases da página 42, figura 3.5. Portanto, a fase do estado final é líquido compressível, pois, nossa pressão passa da linha de vaporização.

Resposta

Fase do estado final é líquido compressível.

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados