Determine a temperatura da água em um estado em que
e
.
Passo 1
O enunciado dá:
- Pressão:
. - Entalpia específica:
.
O que pede:
- Determinar a temperatura da água no estado descrito (
).
Informações relevantes extraídas das tabelas de vapor que vou usar (veja que eu as peguei da tabela de vapor saturado e da tabela de vapor superaquecido):
- Temperatura de saturação em
: . - Entalpia do vapor saturado em
: . - Entradas da tabela de vapor superaquecido (para
) que usarei para interpolar: - Para
: . - Para
: .
- Para
Passo 2
Primeiro, identificar a fase (líquido comprimido, mistura saturada ou vapor superaquecido).
Conceito rápido: para uma dada pressão, a entalpia do vapor saturado
é o valor limite entre mistura saturada (se
) e vapor superaquecido (se
). Aqui:
logo o estado é vapor superaquecido (não é mistura nem líquido comprimido). Portanto precisamos consultar a tabela de vapor superaquecido a
e achar a temperatura cuja entalpia corresponde a
.
Passo 3
Estratégia para encontrar
: como a entalpia dada
fica entre os valores tabulados
e
para
e
, faço interpolação linear entre esses pontos da tabela.
Dados da tabela (peguei estes números na tabela de vapor superaquecido para
):
Observação:
, então
está entre
e
.
Passo 4
Explicando a interpolação (a ideia é simples e útil na prova):
- Se uma grandeza
varia quase linearmente com entre dois pontos tabelados, pode-se estimar por:
Aqui:
-
é a temperatura buscada; -
são as temperaturas tabeladas que delimitam o intervalo; -
são as entalpias tabeladas correspondentes; -
é a entalpia do enunciado.
Isso é só uma regra de três linear entre os dois pontos.
Passo 5
Aplicando a fórmula com os números que pegamos:
Calcular passo a passo:
Portanto
Passo 6
Interpretação final e arredondamento: a temperatura calculada é
. Em termos práticos numa prova costuma-se apresentar com uma casa decimal ou arredondado:
.
Dica amiga: na prova sempre verifique primeiro se
é maior ou menor que
para saber se busca na tabela de saturados (mistura) ou na de superaquecido — isso economiza tempo e evita erro.