Exercício de Fundamentos da Termodinâmica 174 - Van Wylen

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= 100 × 3,4985 × ln = -54,1 kJ
Estado 1:
3.4985
2.997
A água é líquida comprimida e no processo a pressão aumenta para que a 
água permaneça líquida. Incompressível para que o volume específico não 
mude. O nitrogênio é um gás ideal e, portanto, altamente compressível. = 500 
× 0,001003 = 0,5015 m3
P1V1 = mRT = P2V2
1
Solução:
Estado 2:
= ÿÿWpor N2
O espaço de gás acima da água em um tanque de armazenamento fechado contém 
nitrogênio a 25°C, 100 kPa. O volume total do tanque é de 4 m3 e há 500 kg de água 
a 25°C. Mais 500 kg de água são agora forçados para dentro do tanque. 
Supondo que a temperatura seja constante, encontre a pressão final do nitrogênio e o 
trabalho realizado sobre o nitrogênio neste processo.
VN2 2
= 4,0 - 2 × 0,5015 = 2,997 m3
2
4.109
VN2 1
Processo: T = C dá
A temperatura constante dá P = mRT/V, ou seja, pressão inversa em V para a qual o 
termo de trabalho é integrado para dar a Eq.4.5
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
PN2 dVN2 = P1V1 ln(V2/V1)
= 4,0 - 0,5015 = 3,4985 m3
PN2 2
3.4985
VH2O1
= 100 × = 116,7 kPa 2,997
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,
,
Estado 1: v1 = V/m = 0,2 / 2 = 0,1 m3/kg
2(P1 + P2)(V2 - V1) + 0 = 2(100 + 1000)(0,8 - 0,2)
Solução:
Estado 3: P3 = 1,2 MPa, v3 = v2 = 0,4 m3/kg ÿ T3 ÿ 770°C
Diagrama V e encontre o trabalho realizado durante o processo.
Estado nas paradas: 2 ou 2'
Processo: 1 ÿ 2 ÿ 3 ou 1 ÿ 3'
Dois quilogramas de água estão contidos em um pistão/cilindro (Fig. P4.110) com um pistão 
sem massa carregado com uma mola linear e a atmosfera externa. Inicialmente a força da mola 
é zero e P1 = Po = 100 kPa com volume de 0,2 m3. Se o pistão atingir apenas os batentes 
superiores, o volume será de 0,8 m3 e T = 600°C. O calor é agora adicionado até a pressão 
atingir 1,2 MPa. Encontre a temperatura final, mostre o P–
= 330kJ
4.110
1
Sonntag, Borgnakke e van Wylen
1
como Pstop < P3 o processo é como 1 ÿ 2 ÿ 3
v2 = Vstop/m = 0,4 m3/kg & T2 = 600°C Tabela 
B.1.3 ÿ Pstop = 1 MPa < P3
W13 = W12 + W23 =
P
2
3
1
3
2
P1 
_
V1 
_
V 
parar
V
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