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Enunciado

Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 24

Um tanque rígido fechado contém água inicialmente como vapor saturado a 200ºC, sendo esta resfriada até 100ºC. Determine as pressões inicial e final, ambas em bar. Localize os estados inicial e final em esboços dos diagramas p-v e T-v.

Passo 1

Ooopa, beleza?

Vamos lá fazer mais essa questão de termodinâmica!

Passo 2

Podemos obter as propriedades da água em T 1 = 200 ° C da Tabela A-2 “Propriedades de água saturada – Tabela de Temperaturas” no livro texto

  • Pressão saturada: p s a t = p 1 = 15,54   b a r
  • Volume específico de vapor saturado: v 1 = v g = 0,1274   m 3 / k g

    • Passo 3

    Podemos obter as propriedades da água em T 2 = 1 00 ° C da Tabela A-2 “Propriedades de água saturada – Tabela de Temperaturas” no livro texto

  • Pressão saturada: p s a t = 1 , 014   b a r
  • Volume específico de líquido saturado: v f = 1,0435   m 3 / k g
  • Volume específico de vapor saturado: v g = 1,673   m 3 / k g

Já que a água está em um tanque rígido, volume e massa são constantes. Então, o volume específico deve ser o mesmo nos estados inicial e final.

v 2 = v 1 = 0,1274   m 3 / k g

O volume no estado final está entre volume específico de líquido saturado e volume específico de vapor saturado. Então, o estado está na região úmida

v f < v 2 < v g

Então a pressão final é igual a pressão de saturação na temperatura correspondente T 2 = 100 ° C

p 2 = p s a t = 1,014   b a r

Passo 3

Os diagrama p v e T v são mostrados abaixo

Resposta

p 2 = 1,014   b a r

p 1 = 15,54   b a r

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