Enunciado

48 Um conjunto cilindro – pistão contém, inicialmente, vapor d’água saturado a 200 kPa. Neste estado, a distância entre o pistão e o fundo do cilindro é 0,1 m. O sistema é resfriado até que o volume interno se torne igual a metade do volume inicial. Calcule a distância entre o pistão e o fundo do cilindro no estado final do processo. Calcule, também, a temperatura da água no estado final do processo. Admita que o processo ocorre a pressão constante.

Passo 1

Para o primeiro estado (Vapor saturado a 200 kPa, mas na tabela vai estar 0,200 MPa, que é a mesma coisa, né...):

Olhando na tabela B.1.2:

v 1 = v v = 0,8857

T 1 = 120,2   ° C

Passo 2

Para o estado final, temos:

v 2 = v 1 2

v 2 = 0,44258   m 3 / k g

Como a pressão é constante e v 2 > v v , então têm duas fases e a temperatura final vai ser então a temperatura de saturação:

T 2 = T s a t = 120,2 ° C

Passo 3

A altura é proporcional ao volume:

h 2 = h 1 × v 2 v 1

h 2 = 0,05   m

Resposta

h 2 = 0,05   m

T 2 = T s a t = 120,2 ° C

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