Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 32
Um tanque rígido, bem isolado, contém 5 kg de uma mistura saturada de líquido e vapor de água a 150 kPa. Inicialmente, três quartos da massa estão na fase líquida. Um aquecedor a resistência elétrica é então colocado no tanque, ligado e mantido em funcionamento até que todo o líquido em seu interior evapore. Determine a variação da entropia do vapor de água durante esse processo.
Passo 1
O sistema em questão é constituído de água, inicialmente uma mistura líquido-vapor. O sistema é aquecido até que em seu estado final haja somente vapor saturado. Pede-se a variação da entropia na mudança de estado de mistura líquido-vapor para vapor saturado.
O problema possui as seguintes condições:
- Valores de Volume e Entropia são obtidos das tabelas contidas no anexo do livro
- Volume constante
Passo 2
Estado 1 (estado inicial):
- P= 150kPa
- = 0,25 (uma vez que da massa está em fase líquida, o título representa a fração de massa na fase gasosa, = 0,25
Propriedades
- Volume: = 0,001053 + 0,25 (1,1594 – 0,001053) = 0,29065
Em que e são tabelados de acordo com a tabela para a mistura vapor-líquido da água contido no apêndice do livro
- Entropia:
Estado 2 (estado final):
O volume do reservatório não muda, então , que corresponde a um valor de
Passo 3
Variação da entropia é dado por:= 19,2 KJ/K
Resposta
R: 19,2 kJ/K