Exercícios Resolvidos de Definição de Calor

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Enunciado

A figura abaixo mostra duas câmaras com vapor saturado. A câmara da esquerda contém vapor d’água saturado. Ele está a 150   k P a . Já a câmara da direita contém vapor saturado de amônia a 857,5   k P a de pressão.

Considerando o vapor de água como nosso sistema, a troca de calor entre a água e a amônia é positiva ou negativa? Para responder, use as tabelas abaixo.

Passo 1

O enunciado pede que a gente responda se o calor entra ou sai do vapor d’água saturado. Caso o calor entre, a troca de calor é positiva. Caso o calor saia, a troca de calor é negativa.

Para saber se o calor entra ou sai, basta saber as temperaturas dos vapores. Se a temperatura da água for maior, ela vai perder calor. Se a temperatura dela for menor, ela vai ganhar calor.

Então como encontramos as temperaturas dos vapores? Através das tabelas de propriedades. Elas mostram a temperatura de saturação dos vapores na pressão em que eles estão.

Então vamos encontrar as temperaturas de saturação no próximo passo!

Passo 2

A tabela de água saturada mostra que a sua temperatura de saturação para a pressão de 150   k P a vale 111,37   ° C .

T H 2 O = 111,37   ° C

A tabela de amônia mostra que a sua temperatura de saturação para a pressão de 857,5   k P a vale 20   ° C .

T N H 3 = 20   ° C

Ou seja, a temperatura do vapor d’água saturado é maior que a temperatura do vapor de amônia saturado. Isso significa que a água perde calor. Por isso, a sua troca de calor com a amônia é negativa.

Q < 0

Resposta

Q < 0

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