A Fig. P3.101 mostra um conjunto cilindro-pistão. Inicialmente, o conjunto contém de água a e . Se o pistão está encostado no fundo do cilindro, a mola exerce uma força tal que é necessária uma pressão de para movimentar o pistão. O sistema é, então, resfriado até que a pressão atinja . Calcule a massa d’água contida no conjunto e também a temperatura e o volume específico no estado final. Mostre o processo num diagrama . Admita que a mola se comporta de modo linear.

Para calcular o volume específico final, utilizaremos do diagrama , para auxiliar no cálculo:

Como a nossa mola é uma mola linear, temos uma reta, sabemos que para existir o processo a pressão mínima é .

Agora ficou uma questão de matemática, descubra a coordenada .

Para descobrir uma coordenada vamos utilizar a equação de reta:

Com os pontos:

Aplicando os pontos:

Para determinar o coeficiente angular , basta isolarmos ele:

Utilizando 2 pontos conhecidos:

Aplicando em :

Substituindo no nosso cálculo do volume, temos:

Isolando :

Com o volume final em mãos e pressão final, basta irmos à tabela , temos que a temperatura final é aproximadamente:

A fase de estado final pode ser determinar comparando com os volumes específicos encontrados na tabela.

Comparando:

Como nosso volume final se encontra entre o intervalo de líquido e gasoso temos uma mistura.