12. En el sistema mostrado posee una base de \( 2 \mathrm{ft}^{2} \), y los topes inferiores se encuentran a 1ft de altura, contiene 0.2 lbm de agua, se le suministra calor y en el momento en el cual el agua en el interior del cilindro se convierte en vapor saturado el embolo comienza a levantarse, al llegar a doblar su volumen se encuentra con unos topes superiores que limitan su movimiento hacia arriba, entonces se extrae calor al sistema que la presión es de 17.188 PSI. Calcular: a. Variables termodinámicas en el estado inicial. b. Variables termodinámicas si la presión es el doble de la presión inicial. c. Variables termodinámicas al llegar a los topes superiores. d. Variables termodinámicas cuando la presión es de 17.188 PSI.

¡Vamos a zambullirnos en el emocionante mundo de la termodinámica! Para el estado inicial, con \(0.2 \, \text{lbm}\) de agua en una base de \(2 \, \text{ft}^2\), el volumen sería \(0.2 \, \text{lbm} \div 62.4 \, \text{lb/ft}^3 \approx 0.0032 \, \text{ft}^3\). Las variables termodinámicas incluyen la temperatura y la presión, que puedes obtener de tablas de propiedades del agua. Para la presión, recuerda que el estado inicial es vapor saturado, así que consulta las tablas para determinar valores de \(T\) y \(P\). Si la presión se duplica, debes determinar el nuevo estado usando tablas, asegurándote de que las propiedades correspondan al nuevo volumen y masa del vapor. Al llegar a los topes superiores, el embolo blande su fuerza. Aquí la presión se establece, ¡pero asegúrate de mantener el equilibrio entre la energía suministrada y el trabajo realizado! Finalmente, a \(17.188 \, \text{PSI}\), recurrir a las tablas del vapor para obtener las propiedades exactas en ese estado. ¡Una aventura líquida!