Física II ⇒ Termodinâmica

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Uma Panela de Pressão será utilizada para cozinhar um Alimento Sólido utilizando 3 L de água. No Estado Inicial do processo (instante em que a Boca do Fogão é acesa), a água está a T1 [20°C] e a 100 kPa. Em seguida é iniciado o aquecimento da Panela de Pressão. A chama do fogão transfere Q̇ [3,6kW] líquidos de calor ao sistema. Como o sistema é tratado como fechado e rígido, a Pressão Interna irá aumentar. A Panela de Pressão é equipada com uma Válvula Reguladora para aliviar a pressão quando o seu interior atinge a p2 [200kPa]. Na operação de cozimento analisada, esta Válvula Reguladora inicia o alívio de pressão, automaticamente, após Δt [10Minutos] de operação e, com isso, ela começa a perder parte da massa para a sua vizinhança, mantendo o cozimento à Pressão Constante. Considere que a Energia Fornecida (gerada pela combustão do Gás de Cozinha) é integralmente aproveitada para o aquecimento desta Massa de Água, que a Panela de Pressão não desenvolve trabalho em relação ao seu entorno e que o Alimento Sólido não interfere na Modelagem Matemática.

A) Calcule qual é a Quantidade de Massa Total envolvida neste Processo Termodinâmico, em [kg].

b) Qual é a quantidade de água na forma de Líquido Saturado, em [kg], que ainda resta na Panela de Pressão no instante em que se inicia o alívio através da Válvula Reguladora?

Infelizmente não tenho o gabarito ou resolução, se você conseguir me ajudar irei ficar muito grato!