Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 64
Um tanque rígido bem isolado contém uma mistura bifásica que consiste em 0.0025 ft3 (70,8 cm3) de amónia líquida saturada e 1,5 ft3 (0 ,04 m3) de vapor saturado inicialmente a 40 lbf/in2 (275,8 kPa). Um agitador movimenta a mistura até que somente vapor saturado a alta pressão permanece no tanque. Os eleitos das energias cinética e potencial são desprezíveis. Para a amónia, determine a quantidade de energia transferida por trabalho, em Btu.
Passo 1
Ooopa, beleza?
Vamos lá pra mais uma questão bem interessante de termodinâmica!
Passo 2
É dado que:
- Volume de líquido saturado:
- Volume de vapor saturado:
- Pressão inicial:
Passo 3
Para achar a transferência de energia pelo trabalho, começamos com o balanço de energia
Já que o sistema está em um tanque isolado () e os efeitos de energia cinética e potencial são ignorados
Passo 4
Para achar , devemos calcular o título
Das tabelas de Amônia Saturada em temos que
Passo 5
Com o título no estado 1, podemos resolver para o volume específico e a energia interna específica usando
Passo 6
Já que o tanque é rígido, sabemos que o volume específico em dois estados é igual. Também, o estado final é vapor saturado com pressão alta, sabemos que o estado onde onde pressão é maior.
Para achar a energia interna específica corresponde ao volume específico de vapor saturado, interpolações entre e
Passo 7
A massa usando os valores no estado 1
Resolvendo para o trabalho
O sinal negativo indica que o trabalho é feito no sistema (energia transferida para o sistema).