6) Um cilindro com êmbolo móvel, como mostrado na figura, contém 3 kg d’água no estado de vapor úmido com título igual a 15 % e pressão de 2,0 bar (estado 1). Esse sistema é aquecido à pressão constante até se obter o título igual a 85 % (estado 2). Pede-se: Calcular o trabalho realizado pelo vapor durante o processo.

Question

6) Um cilindro com êmbolo móvel, como mostrado na figura, contém 3 kg d’água no estado de vapor úmido com título igual a 15 % e pressão de 2,0 bar ...

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Para calcular o trabalho realizado pelo vapor durante o processo, precisamos seguir alguns passos:

1. **Identificar as propriedades do vapor**: Com a pressão de 2,0 bar, consulte a tabela de propriedades do vapor d'água para encontrar as entalpias e volumes específicos nos estados 1 e 2.

2. **Estado 1 (título de 15%)**:
   - O título (x) é a fração de vapor na mistura. Para 15%, temos:
     - $ v_1 = v_f + x(v_g - v_f) $
   - Onde $ v_f $ é o volume específico do líquido e $ v_g $ é o volume específico do vapor.

3. **Estado 2 (título de 85%)**:
   - Similarmente, para 85%:
     - $ v_2 = v_f + x(v_g - v_f) $

4. **Cálculo do trabalho**:
   - O trabalho realizado pelo vapor em um processo a pressão constante é dado por:
     $$
     W = P \cdot (V_2 - V_1)
     $$
   - Onde $ P $ é a pressão (em Pa) e $ V_1 $ e $ V_2 $ são os volumes totais nos estados 1 e 2.

5. **Substituir os valores**:
   - Converta a pressão de bar para Pa (1 bar = 100,000 Pa).
   - Calcule $ V_1 $ e $ V_2 $ usando os volumes específicos encontrados nas tabelas.

6. **Resultado**:
   - Após calcular $ W $, você terá o trabalho realizado pelo vapor durante o processo.

Se precisar de mais detalhes sobre as propriedades específicas, consulte uma tabela de vapor d'água.

Termodinâmica

Problemas de Termodinâmica

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Problemas de Termodinâmica

1) Determine o volume específico do refrigerante R134A a pressão de 3Mpa e 100°C utilizando o modelo do gás perfeito. O R134A pode ser considerado um gás perfeito nestas condições? (dica: compare com a tabela de propriedades do fluido).

9) Um gás inicialmente a 1 MP a, 500°C está contido num sistema embelo e cilindro com um volume inicial de 0, 1 m3. O gás é, então, lentamente expandido de acordo com a relação P V = C constante até que uma pressão final de 100 kPa é atingida. Determinar o trabalho para este processo.

10) Gás hélio se expande a partir de 125 kPa, 350 K e 0, 25 m3 a 100 kPa em um processo politrópico com n = 1, 667. Quanto trabalho é que resulta neste processo?

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