Um tanque rígido contém 0,75 kg de vapor d’água a 300°C e 1200 kPa. O vapor é resfriado à pressão final de 300 kPa. Determine: a) (2,0) A temperatu...

a) Para determinar a temperatura final da água, é necessário utilizar a tabela de vapor d'água. A partir da pressão final de 300 kPa, encontra-se a temperatura de saturação correspondente, que é de aproximadamente 107,5°C. Como o vapor está sendo resfriado, a temperatura final da água será menor do que a temperatura de saturação. Portanto, é necessário utilizar a equação de conservação de energia para determinar a temperatura final da água. b) Para determinar o trabalho no processo, é necessário utilizar a equação de trabalho para um processo isotérmico. Como o tanque é rígido, o volume do sistema permanece constante. Portanto, o trabalho no processo é igual a zero. c) Para determinar a transferência de calor no processo, é necessário utilizar a equação de conservação de energia. A variação de energia interna do sistema é igual à soma do trabalho e da transferência de calor. Como o trabalho é igual a zero, a transferência de calor é igual à variação de energia interna. A variação de energia interna pode ser determinada utilizando a tabela de vapor d'água. A partir da temperatura e da pressão inicial, encontra-se a entalpia específica correspondente, que é de aproximadamente 3298 kJ/kg. A partir da temperatura e da pressão final, encontra-se a entalpia específica correspondente, que é de aproximadamente 2835 kJ/kg. Portanto, a transferência de calor no processo é igual a: Q = m * (h2 - h1) Q = 0,75 * (2835 - 3298) Q = -34,9 kJ Respostas: a) A temperatura final da água é de aproximadamente 107,5°C. b) O trabalho no processo é igual a zero. c) A transferência de calor no processo é de aproximadamente -34,9 kJ.