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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 40

Determine o trabalho no Problema 3.62.

Passo 1

Vamos lá, pessoal! Conhecendo o processo nos estados 1 e 2, conseguimos determinar o trabalho W . Para isso, vamos analisar o processo.

No estado 1, T = 10 ° C , o volume é constante até a pressão de levantamento do pistão. Assim,

v_1 = (V)/(m) = (1)/(10) = 0,1 m^3 // k g

Da Tabela B.2.1 para a amônia, esse valor está entre o volume líquido e o volume de vapor

v_l < v_1 < v_v

Então, existe um título, que nós podemos calcular fazendo:

x = (v_1 - v_l)/(v_l v) = ((0,1 - 0,0016))/(0,20381) = 0,4828

Nós temos duas fases nesse estado 1 a , que nos fornece a temperatura T_1 a = 21,52 ° C na tabela. Então, a temperatura no estado 2, é maior que nesse estado, T_2 > T_1 a . Onde T_2 = 50 ° C , dada pelo enunciado. Isso significa, que a 900 k P a , nós temos vapor superaquecido.

Para achar o volume 2 nesse estado, nós podemos interpolar na Tabela B.2.2 entre as pressões de 800 e 1000 k P a . Assim,

v_2 = 0,1648 m^3 // k g

Multiplicando pela massa,

V_2 = m v_2 = 1,648 m^3

Passo 2

Agora temos todos os dados para calcular o trabalho no processo:

W_1 -> 2 = int_1^2 P d V = P (V_2 - V_1)

W_1 -> 2 = 900 (1,648 - 1,0) = 583,2 k J

Resposta

W_1 -> 2 = 583,2 k J

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