[9.7] A capacidade térmica específica a pressão constante do vapor a pressão atmosférica é dada por:
Onde:
Se a Entalpia Específica do vapor saturado a
é
, qual é a Entalpia Específica do vapor superaquecido a mesma pressão, mas à temperatura de
?
(ATENÇÃO: Mesmo este sendo um exercício do Capítulo IX, ele só deve ser resolvido depois de ter estudado o Capítulo
!)
Se a Entalpia Específica do vapor saturado a
(ATENÇÃO: Mesmo este sendo um exercício do Capítulo IX, ele só deve ser resolvido depois de ter estudado o Capítulo
Passo 1
O enunciado pede para calcular a entalpia específica do vapor superaquecido a 300 °C e pressão atmosférica, sabendo que a entalpia do vapor saturado a 100 °C é h_sat=2676 kJ/kg e que o calor específico a pressão constante varia com a temperatura segundo c_p(T)=a+bT+λT². Vamos usar o conceito de variação de entalpia via integração do calor específico.
Passo 2
A variação de entalpia entre T₁=100 °C e T₂=300 °C é dada por integrar c_p(T):
Passo 3
Para resolver a integral, aplicamos a regra de potências e constantes:
Passo 4
Substituindo valores numéricos (a=1,912; b=1,727×10^{-3}; λ=−4,667×10^{-6}; T_1=100; T_2=300):
Passo 5
Somamos a variação de entalpia Δh à entalpia do vapor saturado a 100 °C para obter a entalpia do vapor superaquecido.
Resposta
h(300 °C, 1 atm) ≈ 3087,0 kJ/kg