7.43 Deseja-se produzir
de vapor a 1000 kPa e
a partir de água a 100 kPa e 20
. Para tanto, dispõe-se de uma fonte térmica a
. Se o processo for reversível, que taxa de calor deve ser transferida para a água?
Passo 1
O enunciado pede a taxa de calor
que deve ser fornecida, de forma reversível, por uma fonte a
(
), para produzir vapor a 1 000 kPa e
a partir de água a 100 kPa e
.
Conteúdo: balanço de entropia para processo reversível. Em regime permanente, aplicamos
Conteúdo: balanço de entropia para processo reversível. Em regime permanente, aplicamos
e para processo reversível
. A única transferência de entropia além do fluido é a do calor da fonte,
. Daí
Passo 2
Identificamos os estados do fluido e extraímos de tabela:
Estado 1 (água líquida comprimida a 100 kPa e )
Estado 1 (água líquida comprimida a 100 kPa e
Estado 2 (vapor superaquecido a 1 000 kPa e
)
Passo 3
Calculamos a variação de entropia específica
Passo 4
Aplicamos a fórmula do passo 1 com
e
: