O vapor de água inicialmente a 3,0 MPa e 300^circ C (1) está contido em um conjunto pistão-cilindro. A água é resfriada em volume constante até atingir a temperatura de 200^circ C
p1 & =3,0 Mpa T1 & =300^circ C T2 & =200^circ C
Líq. Saturado em (3)
(2). A água é então condensada isotermicamente em líquido saturado (3). Para a água como sistema, avalie:
Volume específico em (1) em m^3 / kg, com 5 casas decimais. v 1=

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre vapor de água que está num cilindro com pistão. Inicialmente, o vapor está a uma pressão de 3,0 MPa e temperatura de 300^circ C. A ideia é descobrir qual é o volume específico dessa água (ou seja, o volume por unidade de massa) nesse estado inicial. Para isso, vamos precisar usar as tabelas termodinâmicas da água, especificamente as de vapor superaquecido, já que a temperatura está acima da temperatura de saturação para essa pressão.

Passo 2

Primeiro, precisamos verificar se o estado inicial da água está saturado ou superaquecido. A temperatura de saturação da água a 3,0 MPa é aproximadamente 233,9^circ C. Como a temperatura inicial do vapor é 300^circ C, que é maior que 233,9^circ C, sabemos que o vapor está superaquecido.

Passo 3

Agora que sabemos que o vapor está superaquecido, precisamos consultar as tabelas de vapor superaquecido para encontrar o volume específico v1 a uma pressão de 3,0 MPa e temperatura de 300^circ C. Nas tabelas, procuramos pela pressão de 3,0 MPa e dentro dessa pressão, buscamos a temperatura de 300^circ C.

Passo 4

De acordo com as tabelas de vapor superaquecido, para P = 3,0 MPa e T = 300^circ C, o volume específico v1 é aproximadamente 0,01218 , m^3/kg. Esse valor representa o volume ocupado por cada quilograma de vapor de água nessas condições.

Resposta

O volume específico em (1) é v1 = 0,01218 , m^3/kg.

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