Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 33
Considere a água como fluido de trabalho. Construa uma tabela que apresente os valores da pressão, temperatura, volume específico e título (se aplicável) para os seguintes estados: a) e ; b) e ;c) e ; d) e .
Passo 1
Vamos lá pessoal!
Aqui utilizaremos as tabelas a tabela em função da temperatura.
Tabela , tabela em função da pressão.
Tabela e utilizaremos elas dependendo do estado descoberto.
Passo 2
a)Situação de estado e
Olhando na tabela com a e , para encontrar a pressão saturada, temos
Comparando com a pressão de estado:
Olhando na tabela com a pressão de , temos que a temperatura saturada é:
Comparando:
Olhando em um diagrama de fases da água, na página 43 figura 3.7.
Como nossa temperatura de estado é menor que a de saturação, nosso ponto do eixo da temperatura ficará entre linha verde e azul.
Para pressão temos que a pressão de estado é maior que a de saturação, confirmando para nós que temos estado de líquido compressível.
Como estamos com a água no estado de líquido compressível, olhando na tabela , obtemos o volume específico , como nosso estado é definido não possuímos título.
A letra a ficou:
a) , , e
Passo 3
b) Situação de estado: e .
Utilizando a tabela encontraremos a temperatura:
Utilizando a mesma tabela e linha, vamos coletar os volumes específicos para o cálculo do título:
Aplicando a fórmula do título, temos:
A letra b) ficou:
Passo 4
c) Situação de estado: e :
Utilizando a tabela , utilizando , temos a pressão saturada de:
Utilizando a tabela , utilizando , temos a temperatura saturada de:
Olhando em um diagrama de fases da água, na página 43 figura 3.7.
Temos que a pressão de estado é menor que a pressão de saturação e a temperatura de estado é maior que a temperatura de saturação, configurando, vapor superaquecido.
Sabendo que temos um vapor superaquecido, vamos à tabela , e temos um volume especifico de . Como é um vapor superaquecido a fase é bem definida e o título não é definido por isto.
A letra c) ficou:
, , e
Passo 5
d) Situação de estado: e :
Utilizando a tabela , podemos determinar a pressão saturada de :
Como temos título nesta situação precisamos calcular o volume especifico médio, aplicando a fórmula:
Voltando na tabela , temos os seguintes volumes:
Retomando o cálculo do volume:
Portanto a letra d) ficou:
Resposta
Juntando todas as repostas em uma tabela, fica: