[9.7] A capacidade térmica específica a pressão constante do vapor a pressão atmosférica é dada por:
cP=a+b T+lambda T^2
Onde:
a=1,912 kJkg cdot ^circ C
100^circ C
2676 kJkg
Se a Entalpia Específica do vapor saturado a 300^circ C é X, 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 !)

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):
De

Passo 3

Para resolver a integral, aplicamos a regra de potências e constantes:
integral (a + bT + lambda T^2),dT = a,(T2 - T1) + b2(T2^2 - T1^2) + lambda3(T2^3 - T1^3)

Passo 4

Substituindo valores numéricos (a=1,912; b=1,727×10^{-3}; λ=−4,667×10^{-6}; T_1=100; T_2=300):
a,(T2 - T1)&=1,912times200=382,4 kJ/kg, b2(T2^2 - T1^2)&=0,0008635times80.000=69,08 kJ/kg, lambda3(T2^3 - T1^3)&=-1,5557times10^-6times26times10^6=-40,45 kJ/kg, De

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

Exercícios relacionados