Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 41
Um conjunto cilindro-pistão, inicialmente, apresenta volume interno igual a e contém de água a . O pistão é travado e transfere-se calor ao conjunto até que a água atinja o estado de vapor saturado. Determine a temperatura e a pressão no estado final deste processo. Qual é o trabalho realizado neste processo?
Passo 1
Oi galera, bora resolver mais uma!
Temos que determinar 3 coisas: temperatura final, pressão final e o trabalho realizado para este processo.
Ok, vamos enunciar as condições de estado inicial:
Sabendo que o pistão trava o nosso cilindro, ou seja, o nosso espaço não varia mais com a pressão, temos que o nosso volume se torna constante:
Passo 2
Agora que nos situamos no problema, bora resolver isso ae!
Seguinte para o calculo do trabalho, temos a fórmula do trabalho integrável:
Note que nossos volumes são iguais, logo, não há variação de volume, resultando em:
Ok, um já foi, vamos para a temperatura e pressão.
Passo 3
Com o volume específico calculado e sabendo que o nosso volume é constante, logo, o volume específico também é.
Olhando na tabela , pois sabemos que temos vapor saturado, com :
O volume mais próximo é:
Assumiremos este pequeno erro. Temos que a pressão e temperatura final são: