Um arranjo cilindro pistão contém inicialmente vapor d’água a com um superaquecimento de . Em seguida, o vapor d’água perde calor para a vizinhança e o pistão desce, atingindo o conjunto de batentes. Nesse ponto o cilindro contém água líquida saturada. O resfriamento continua até que o cilindro contenha água a . Determine (a) a temperatura inicial, (b) a variação de entalpia do vapor d’água por unidade de massa até o momento em que o pistão atinge os batentes e (c) a pressão final e o título (no caso de mistura).
Passo 1
Falaaaaa, galera! Bora pra mais uma questão?
Primeiramente vamos consultar a Tabela A-5, para encontrar a temperatura de saturação a . Temos então:
A temperatura de saturação será então acrescida de para obtermos a temperatura inicial.
Passo 2
Temos agora o valor da temperatura inicial. Podemos agora pela Tabela A-6, obter a entapia.
Pela Tab. A-6:
Pela tabela do livro, podemos observar que não existem valores disponíveis para a temperatura de na pressão de . Porém, isso não interfere, já que devemos obter a entalpia para , que fica entre a temperatura de saturação que é e .
Vamos lá, passo a passo, pra gente matar essa questão!
Primeira interpolação:
Interpolando na tabela acima, obtemos:
Passo 3
Agora vamos obter a entalpia do segundo estado, que é líquido saturado. Como não temos porcentagem de vapor, podemos afirmar que o título é zero.
Dados:
Pela tabela A-5, utilizando os dados acima, temos:
Agora podemos calcular a variação de entalpia da seguinte forma:
Passo 4
No terceiro e último estado, temos:
Com os dados acima podemos obter a pressão e o título do terceiro estado.
Na tabela A-4, vamos obter o volume específico do líquido saturada a . Temos:
Como , podemos afirmar que se trata de uma mistura. Então a pressão será a mesma encontrada na tabela A-4 para , que será:
Calculando o título, temos:
Resposta