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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 72

Vapor d’água saturado a 200   k P a está a pressão constante no interior de um conjunto cilindro-pistão. Neste estado, o pistão está a 0,1   m do fundo do cilindro. Qual será essa distância se a temperatura for modificada para

a. 200 ° C e

b. 100 ° C

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

Temos os seguintes dados para o vapor d’água

P = 200   k P a = c t e

H = 0,10

a )   T = 200 ° C

b )   T = 100 ° C

A - A altura do pistão dependerá da mudança de volume, então vamos comparar as relações altura/volume. Como o vapor de água está no cilindro, da Tabela B.1.2 com P = 200   k P a , temos que no estado inicial o volume específico é igual a:

v 1 = v g = 0,88573 m 3 k g

Da tabela B.1.3, em P = 200   k P a e T = 200 ° C , nós temos que

v a = 1,08034 m 3 k g

Agora podemos calcular a altura do pistão necessária:

v 1 v a = H H a → H a = H ∙ v a v 1

Substituindo os valores, nós temos que

H a = 0,1 ∙ 1,08034 0,88573 = 0,12   m

Passo 2

B – Da tabela B.1.1, a T = 100 ° C , nós temos que

v b = 0,001044 m 3 k g

Agora podemos calcular a altura do pistão necessária:

v 1 v b = H H b → H b = H ∙ v b v 1

Substituindo os valores, nós temos que

H b = 0,1 ∙ 0,001044 0,88573 = 0,00012   m

Resposta

a )   H a = 0,12   m  

b )   H b = 0,00012   m

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