Questão 3 (5,0 pontos):
Um conjunto cilindro-pistão sem atrito contém
de água a 1340 kPa e
. O sistema é resfriado a pressão constante, até que o refrigerante apresente título igual a 46 %. Determine o trabalho, em kJ, realizado nesse processo.
Passo 1
O enunciado descreve um processo à pressão constante em um cilindro-pistão sem atrito contendo
de água. O estado inicial é dado por
e o estado final ocorre também a
com título (qualidade)
. Como o processo é à pressão constante, o trabalho realizado pelo sistema é
Para calcular
e
precisamos das massas específicas
e
.
Passo 2
Estado inicial:
e
. Nesse ponto
, logo é água comprimida. Aproximamos
(pela tabela de líquido saturado a
). Então
Passo 3
Estado final: mistura saturada a
com
. Da tabela de água saturada a
:
A massa específica final é
Logo
Passo 4
O trabalho é
(Usamos
.)
Resposta
O trabalho realizado é