Enunciado

Um recipiente rígido contém 0,014   m 3 de vapor d'água saturado em equilíbrio com 0,021   m 3 de água líquida saturada a 100 ∘ C . O calor é transferido para o recipiente até o momento em que uma fase desaparece, restando uma única fase. Qual a fase (líquido ou vapor) que permanece, e quais são a sua temperatura e a sua pressão? Que quantidade de calor é transferida no processo?

Passo 1

O enunciado pede que a gente determine qual a fase (líquido ou vapor) que permanece, e quais são a sua temperatura e a sua pressão? Que quantidade de calor é transferida no processo?

Vem comigo!!!

O processo ocorre em volume total constante:

V t o t a l   : = ( 0.014 + 0.021 ) ⋅ m 3

Passo 2

D a d o s ,   T a b e l a   F . 1   e m   100 d e g C : U l i q   : = 419.0 ⋅ J g m U v a p   : = 2506.5 ⋅ J g m

V l i q : = 1.044 ⋅ c m 3 g m V v a p : = 1673.0 ⋅ c m 3 g m

m l i q : = 0.021 ⋅ m 3 V l i q m v a p   : = 0.014 ⋅ m 3 V v a p   m a s s a   : = m l i q + m v a p

x : = m v a p     m a s s a   x = 4.158 × 10 - 4 Qualidade inicial

V 2 : = V t o t a l   m a s s V 2 = 1.739 c m 3 g m

Este estado é atingido pela primeira vez como líquido saturado em 349,83C

Passo 3

Para esse estado, P = 16,500.1 k P a , e

U 2 : = 1641.7 ⋅ J g m U 1 : = U l i q + x ⋅ ( U v a p - U l i q ) U 1 = 419.868 J g m

Q : = U 2 - U 1 Q = 1221.8 J g m

Resposta

Q = 1221.8 J g m

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