Um conjunto cilindro-pistão contendo, inicialmente, água líquida a 50°F (10°C) passa por um processo a uma pressão constante de 20 lbf/in2 (137,9 kPa) até um estado final em que a água é um vapor a 300°F (148,9°C). Os efeitos das energias cinética e potencial são desprezíveis. Determine o trabalho e o calor transferido, em Btu por libra, para cada uma das três partes do processo global: (a) do estado inicial líquido até o estado de líquido saturado, (b) do estado de líquido saturado até o estado de vapor saturado e (c) do estado de vapor saturado até o estado final de vapor, todos a 20 lbf/ in2.

O diagrama é dado por

Pegando as propriedades de vapor das tabelas de vapor saturado em :

• Volume específico no estado 1:
• Energia interna no estado 1:

Pegando as propriedades do vapor das tabelas de vapor saturado em

• Volume específico no ponto a:
• Energia interna no ponto a:
• Volume específico no ponto b:
• Energia interna no ponto b:

Pegando as propriedades do vapor das tabelas de vapor saturado em e

• Volume específico no estado 2:
• Energia interna no estado 2:

a) Usando o fator de conversão para converter de para

• e

Calculando o trabalho feito do estado inicial para o estado líquido saturado

Calculando a taxa de calor transferido do estado inicial 1 para o estado de líquido saturado usando a primeira lei da termodinâmica

b) Calculando o trabalho feito do estado no ponto para o ponto

Calculando a taxa de calor transferido usando a primeira lei da termodinâmica

c) Calculando o trabalho feito do estado de vapor saturado ao estado final de vapor

Calculando a taxa de calor transferido de para 2 usando a primeira lei da termodinâmica