Uma massa de 5   k g de vapor d’água saturado a 300   k P a é aquecida a pressão constante até que a temperatura atinja 200   ° C . Calcule o trabalho realizado pelo vapor durante esse processo.

Passo 1

Faaaala, galera! Essa questão é bem tranquila! Vamos lá concluir mais uma?

Devemos determinar o trabalho realizado pelo vapor durante o processo. Para isso temos que ter de maneira clara quais são os dois estados apresentados na questão

Estado 1:

V a p o r   d ' á g u a   s a t u r a d o

P 1 = 300   k P a

Pela Tabela A-5 encontramos o volume específico do estado 1:

v 1 = 0,60582   m 3 / k g

Estado 2:

T 2 = 200   ° C

P 2 = P 1 = c o n s t a n t e

Ainda na Tabela A-5, temos a pressão de 300   k P a e T s a t = 133,52   ° C . Como T 2 > T s a t , temos vapor superaquecido. Logo, Tabela A-6, temos:

v 2 = 0,71643   m 3 / k g

Para calcular o trabalho usamos a seguinte expressão:

W = m ∫ 1 2 P d v

Como P é constante:

W = = m P ( v 2 - v 1 )

W = 5 ∙ 300 0,71643 - 0,60582 = 165,9   k J

Prontinho!

Resposta

W = 165,9   k J