Um conjunto cilindro-pistão com volume inicial de , contém vapor d’água saturado a . O vapor expande-se então em um processo politrópico com expoente até uma pressão final de , enquanto realiza trabalho sobre o pistão. Determine o calor transferido nesse processo.

Galera, para calcular o calor no processo, vamos usar a equação de energia:

Então dá pra perceber que vamos precisar calcular a massa, verificar as energias internas e obter o valor do trabalho, certo?

Vamos começar olhando na Tabela B.1.1 para , onde podemos encontrar:

Que são os valores da pressão, volume específico e energia interna, respectivamente. Com isso, conseguimos calcular a massa:

Para calcular o volume específico no estado 2, vamos admitir que este seja um gás ideal, e usar a equação:

Como ,

Isolando ,

Substituindo os valores:

Com o volume específico e a pressão do estado 2 em mãos, podemos encontrar na Tabela B.1.3 as propriedades:

Agora só falta calcular o trabalho.

Nós sabemos que o trabalho nesse caso é dado pela equação:

Substituindo os valores:

Agora podemos finalmente calcular o calor:

Substituindo os valores:

É isso, galera, encerramos o exercício 😉.