m tanque com um volume conhecido inicialmente contém 12,3 kg de CO2 e 0,05 kg de vapor de água a 75∘ C, 15 bar. O conteúdo do tanque é resfriado a 20 ∘ C. Determine a transferência de calor.
Passo 1
PREMISSAS: (1) Conforme mostrado pela figura a seguir, o sistema é o conteúdo do tanque. (2) Não há mudanças na cinética ou energia potencial. (3) A mistura de gases se comporta como um gás ideal, com cada componente aderindo ao modelo DaIton.
Passo 2
ANÁLISE: O primeiro passo é determinar se ocorre condensação. Como o volume total do tanque e a massa total de água presente são constantes, a água passa por um volume específico constante que se processa à medida que o conteúdo do tanque é resfriado (veja o diagrama T). O volume específico da água é: Por
inspeção dos dados de Vg na Tabela A-2, A condensação ocorreria a uma temperatura entre 38 e 40 ∘ C. Consequentemente, há condensação neste caso.
Balanço de energia reduz para
(1)
Passo 3
Para encontrar mais e mais, sabemos que a qualidade da mistura de líquido-vapor de duas fases de água no estado final é
Passo 4
Consequentemente
Retornando para Eq1, e usando dados da tabela A2 e A23
Nota: Na primeira impressão da quinta edição, a massa de vapor d'água foi dada incorretamente como 0,5 kg. O valor correto de 0,05 kg é usado nesta solução.
Resposta
Na primeira impressão da quinta edição, a massa de vapor d'água foi dada incorretamente como 0,5 kg. O valor correto de 0,05 kg é usado nesta solução.