1- Água, inicialmente a 2000 kPa e
, contida num dispositvo 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
.
a) Determine (v2), v3; P3; x3;
b) Calcule o trabalho e a energia interna específica para cada etapa
-Etapa de 1 para 2: Transformação isobárica até vapor saturado.
-Etapa 2 para 3: Transformação isocórica (volumétrica) até
a) Determine (v2), v3; P3; x3;
b) Calcule o trabalho e a energia interna específica para cada etapa
Passo 1
O enunciado dá água contida num dispositivo cilindro-pistão no estado
, com
e descreve duas etapas:
: transformação isobárica até vapor saturado;
: transformação isocórica até
Vamos usar tabelas de vapor d’água para propriedades em superaquecido e saturado, além das relações de mistura para calcular volumes específicos, pressão, qualidade e energia interna.
Vamos usar tabelas de vapor d’água para propriedades em superaquecido e saturado, além das relações de mistura para calcular volumes específicos, pressão, qualidade e energia interna.
Passo 2
Estado
(
):
Da tabela de vapor superaquecido em e
obtemos
Da tabela de vapor superaquecido em
A energia interna
é dada por
Passo 3
Estado
(isobárico até vapor saturado a
):
A temperatura de saturação é
A temperatura de saturação é
Das tabelas de vapor saturado em
temos
Passo 4
Estado
(isocórico até
):
Como é constante,
Como
A
a água está em mistura bifásica com
Dos dados de saturado a
:
A qualidade
atende
E a energia interna
Passo 5
Calcular trabalho
e variação de energia interna
em cada etapa, adotando sinal positivo para trabalho realizado pelo sistema.
Resposta
a)
b)