Determine a entalpia específica da Amônia a 4 bar com título de
. Dados:
e entalpia de vaporização
.
◯
◯
◯
◯
◯
◯
◯
◯
Passo 1
O enunciado pede a entalpia específica da amônia na condição: pressão de
e título (qualidade) de
. As informações numéricas fornecidas são:
- entalpia do líquido saturado (diz no enunciado como
): ; - entalpia de vaporização (entalpia latente)
; - título (qualidade)
.
O que se pede: calcular a entalpia específica da mistura (no estado saturado com título
) e identificar qual das alternativas dadas corresponde ao resultado.
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar (passo-a-passo bem didático):
- Quando há uma mistura saturada líquida-vapor com título (qualidade)
, a entalpia específica média da mistura é a soma da entalpia do líquido saturado mais a fração de vapor multiplicada pela entalpia de vaporização. Isso porque a mistura pode ser vista como uma fração em massa de líquido (com entalpia ) e uma fração de vapor (com entalpia ), e a entalpia média por unidade de massa é:
- Reorganizando essa expressão, e lembrando que
(entalpia de vaporização), obtemos a forma equivalente e muito usada:
Aqui:
-
é a entalpia específica da mistura que queremos (em ); -
é a entalpia do líquido saturado (no enunciado é dado como ); -
é o título (qualidade), adimensional (ex.: para ); -
é a entalpia de vaporização (diferença entre entalpias do vapor e do líquido).
Vamos aplicar essa fórmula com os valores dados.
Passo 3
Converter o título percentual para forma decimal:
Identificar
e
a partir dos dados:
Calcular a contribuição do vapor:
Passo 4
Fazer a multiplicação passo a passo (para poder repetir na prova sem calculadora):
- Multiplicar
por :
- Como
, dividimos o resultado por :
Agora calcular a entalpia total pela fórmula:
Arredondando para uma casa decimal (como as alternativas estão na forma com uma casa decimal):
Passo 5
Comparando com as alternativas fornecidas, o valor
corresponde exatamente à alternativa:
-
.