Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 50
Um tanque rígido fechado está cheio de água, que se encontra inicialmente no ponto crítico. A água é resfriada até que atinja a temperatura de 400°F (204,4°C). Para a água, mostre o processo em um esboço do diagrama T–υ e determine o calor transferido, em Btu/lb.
Passo 1
Ooopa, beleza?
Vamos lá pra mais uma questão bem interessante e simples de termodinâmica!
Passo 2
Água é resfriada até . O diagrama é dado por
Passo 3
Para achar a transferência de calor, fazemos o balanço de energia
- Assumindo que as energias potencial e cinética são desconsideradas:
- Para um tanque rígido e fechado:
Resolvendo para a transferência de calor por unidade de massa
Passo 4
A temperatura e pressão crítica das tabelas de água saturada
Já que é um sistema fechado e rígido, a gente sabe que o volume específico deve permanecer o mesmo (). Das tabelas de água saturada em , a água se torna mistura bifásica líquid-vapor
Passo 5
Para achar o título, substituímos os valores para volume específico na fórmula
Para energia interna específica no estado 2, usamos a fórmula
Substituindo os valores na fórmula para a fórmula de transferência de calor