Um sistema contém 45 L de água a 300 kPa e
. Em um processo de resfriameno isobárico, o volume é reduzido para
. Determine a temperatura final do sistema, em
, o trabalho realizado e o calor transferido, ambos em Kj .
Passo 1
O enunciado dá um sistema de água inicialmente em
,
e volume total
. O processo é isobárico até
. Precisamos determinar a temperatura final
, o trabalho
e o calor
. Para isso vamos usar tabelas de vapor-água para obter propriedades na pressão de
, aplicar
, depois encontrar o estado final (duas fases), e usar
Passo 2
Na Tabela de vapor-superaquecido, a
e
temos aproximadamente
Convertendo
para
:
a massa é
Passo 3
No final,
, logo
Como em
a água saturada tem
o estado final é mistura líquido–vapor a
. A qualidade é
Na tabela de saturado a
temos
logo
Passo 4
O trabalho realizado pelo sistema (sinal conforme
) é
Passo 5
O calor trocado, pela primeira lei na forma
, vale
Resposta
Temperatura final:
Trabalho realizado:
Calor transferido:
Trabalho realizado:
Calor transferido: