Um conjunto cilindro-pistão contém água, inicialmente como líquido saturado a 150°C. A água é aquecida a temperatura constante até o estado de vapor saturado.

(a) Considerando que a energia é transferida por calor para a água a uma taxa de 2,28 kW, determine a taxa na qual o trabalho é realizado pela água sobre o pistão, em kW.

(b) Se em adição a taxa de energia transferida por calor no item (a), a massa total de água for de 0,1 kg, determine o tempo, em segundos, necessário para executar o processo.

Obtendo as propriedades de líquido no estado inicial da Tabela A-2 “Propriedades de Água Saturada – Tabela de Temperatura” com título e

• Pressão:
• Volume específico:
• Energia interna:

Obtendo as propriedades de líquido no estado inicial da Tabela A-2 “Propriedades de Água Saturada – Tabela de Temperatura” com título e

• Volume específico:
• Energia interna:

Escreva a expressão para mudança na energia interna:

Escreva a expressão para taxa de mudança de energia interna

Aqui, o tempo tomado para o processo completar é . Escrevendo a expressão para a taxa de trabalho feito pela água no pistão

O balanço de energia para o sistema é o seguinte

a) calculando a taxa que o trabalho é feito pela água no pistão

b) Massa total de água na equação de vazão mássica de massa