Enunciado

Duas libras-massa de água, inicialmente a 500 psia, enchem o volume de 1,5 p é s 3 da câmara esquerda de um sistema particionado. O volume da câmara da direita é também 1,5 p é s 3 e está inicialmente evacuado. A partição é então rompida, e calor é transferido para a água até que a sua temperatura atinja 300 °F. Determine a pressão final da água, em psia, e a energia interna total, em Btu, no estado final.

Passo 1

O volume específico final é:

ν 2 = V 2 m = 1.5 p é s 3 / l b m

Nesse volume específico e na temperatura final, o estado é uma mistura saturada e a pressão é a pressão de saturação:

P 2 = P s a t u r a ç ã o   à   300 º F = 67.03 p s i a (Olhar tabela A-4E)

Passo 2

A qualidade e a energia interna no estado final são

x 2 = ν 2 - ν f ν f g = 0.2299

u 2 = u f + x 2 u f g = 460.38 B t u / l b m

A energia interna total é então:

U 2 = m u 2 = 920.8 B t u

Resposta

P 2 = 67.03 p s i a

U 2 = 920.8 B t u

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