Question

Vapor d’água saturado a 200 kPa está contido em um sistema pistão cilindro de pressão constante. O pistão encontra-se a 0,1 m de distância do fundo do cilindro e a área de seção do cilindro é de 0,25 m². A temperatura do sistema é alterada para 200 ºC. Calcule o trabalho do processo.

Answer 1

Temos que a fórmula original que descreve o trabalho de um gás é dado pelo produto entre a pressão e a variação do volume,mas antes temos que calcular a variação da altura do pistão,assim:

$v = 0.25 \times 0.1 \\ v = 0.025 {m}^{3}$
Como a temperatura incial não foi dada,vou considerar que seja aos 0 graus,e como não me deu uma nova pressão,vou considerar uma transformação isobárica:

$\frac{vi}{ti} = \frac{vf}{tf} \\ \frac{0.025}{273} = \frac{vf}{473} \\ \\ 273vf = 11825 \\ vf = 0.043 {m}^{3}$
Agora podemos partir para a fórmula do trabalho

$t = p.v \\ t = 200000.(0.043 - 0.025) \\ t = 2. {10}^{5} \times 0.018 \\ t = 2. {10}^{5} \times 18. {10}^{ - 3} \\ t = 36. {10}^{2} \\ t = 3600j$
Espero ter ajudado.