Enunciado

110- O conjunto cilindro-pistão, mostrado na F i g   P 4.110 , contém 2   k g de água. O pistão está submetido a ação de uma mola linear e da pressão atmosférica e apresenta massa nula. O volume da câmara no estado inicial é 200   l i t r o s , a mola toca levemente o pistão de modo que a pressão na água é igual a atmosférica ( P o = 100   k P a ) .

Quando o êmbolo encontra o batente, o volume da câmara é 800   l i t r o s e a temperatura na água é 600   ° C . Se a água for aquecida até que a pressão atinja 1.2   M P a , determine a temperatura do estado final e mostre o processo num diagrama p - V .

Passo 1

Vamos para mais uma questão linda de termo

Estado 1 :

V o = 200   L

P o = 100   k P a

Então dessa forma o volume específico será:

ν = V m = 0.2 2 = 0.1   m 3 / k g

Não se esqueça de usar medida do SI e 1   L é 0.01   m 3

Agora o estado 2 :

V = 800   L

T = 600   ° C

Nessa hora o volume específico será de:

ν 2 = 0.8 2 = 0.4   m 3 / k g

Para esse valor de volume específico a pressão será de (tabela B . 1.3 ) 1   M P a e nessa hora a água é vapor

Passo 2

Aí a água é aquecida de modo a agora ter a pressão de 1.2   M P a porém ela tem o mesmo volume específico de 0.4   m 3 / k g já que a água não sai voando por aí.

Então continuando na tabela B . 1.3 teremos uma temperatura de:

T = 700 + 800 - 700 0.4117 - 0.37294 × 0.4 - 0.37294 = 769.81   K

Passo 3

Em um diagrama pressão- volume específico teremos:

Resposta

769.81   K

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