1- Água, inicialmente a
, contida num dispositivo cilindro-pistão é sujeita a um processo constituído pelos seguintes passos:
-Etapa de 1 para 2: Transformação isobárica até vapor saturado.
-Etapa 2 para 3: Transformação isocórica (volumétrica) até
.
Para esse processo:
a) Determine o volume específico na etapa
;
b) Esboce os passos nos diagramas
;
c) Calcule o trabalho para cada etapa
-Etapa de 1 para 2: Transformação isobárica até vapor saturado.
-Etapa 2 para 3: Transformação isocórica (volumétrica) até
Para esse processo:
a) Determine o volume específico na etapa
b) Esboce os passos nos diagramas
c) Calcule o trabalho para cada etapa
Passo 1
Resumindo o enunciado: temos água num êmbolo-pistão iniciando em
. O processo segue em duas etapas:
. Isobárico (
constante) até vapor saturado em
.
. Isocórico (
constante) até
.
O conteúdo envolve tabelas de vapor (fase saturada e superaquecida), cálculo de qualidade , e trabalho de expansão/compressão.
O conteúdo envolve tabelas de vapor (fase saturada e superaquecida), cálculo de qualidade
Passo 2
Estado
: em
e
a água está superaquecida. Pela tabela de vapor superaquecido obtemos o volume específico
Etapa
(isobárica até vapor saturado): em
o vapor saturado seco tem volume específico
Passo 3
Etapa
(isocórica até
):
- Como
é constante,
- A
a pressão de saturação é
- Nas tabelas de saturado a
:
Como
, o estado
é mistura. A qualidade é
Passo 4
Esboço dos diagramas (apenas qualitativo):
- Diagrama
: linha horizontal de em (queda de a ), depois linha vertical de a com queda de . - Diagrama
: de descida de de a em caindo de a , depois de descida de a em constante.
Passo 5
Trabalho de cada etapa (por unidade de massa):
(isobárico):
Resposta
a)
b)
– No diagrama : linha horizontal de
em
, depois vertical de
a
.
– No diagrama : linha inclinada de
(queda de
,
decresce), depois vertical descendente de
(queda de
,
constante).
c)
b)
– No diagrama
– No diagrama
c)