Enunciado
Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 32
Um dispositivo cilindro-pistão com de água a e , é resfriado com uma carga constante sobre o pistão. O processo isobárico termina no instante em que a água atinge o estado de líquido saturado. Determine o trabalho, a transferência e esboce o processo em diagramas P-v e T-s.
Passo 1
Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!
A substância é a água, com isso, pelos dados informados no enunciado
O processo é isobárico, então, primeiro vamos configurar duas equações principais necessárias para resolver este problema. Para calcular a transferência de calor necessária, usaremos a equação de energia para nossa massa de controle:
Para calcular o trabalho isobárico, usaremos esta equação
Primeiro vamos obter algumas propriedades da água das tabelas. Da Tabela B.1.3 correspondente a e , obteremos o volume específico do estado 1 e a energia interna:
A seguir iremos para a Tabela B.1.1 e obteremos a energia interna do vapor saturado correspondente a T1 para verificar se nossa energia interna é maior que isso.
Nós podemos ver que
O que significa que nossa substância está atualmente na região superaquecida.
Passo 2
No estado 2 nossa substância é líquida saturada como diz no texto do problema. Da Tabela B.1.3 correspondente a vamos obter o volume específico do estado 2 e a energia interna:
Calculando o trabalho isobárico reversível usando a equação (2):
Calculando a transferência de calor usando a equação (1)
Com isso, nós temos que