Determine o volume específico, energia interna, entalpia e entropia para água com
kPa e
?
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente achar quatro propriedades da água: volume específico
, energia interna
, entalpia
e entropia
, dado que a pressão é
kPa e a secura (fração de massa de vapor) é
.
O conteúdo aqui é Propriedades Termodinâmicas da água e vapor na região de saturação. Vamos precisar usar:
O conteúdo aqui é Propriedades Termodinâmicas da água e vapor na região de saturação. Vamos precisar usar:
- Tabela de vapor saturado (para achar as propriedades do líquido saturado e do vapor saturado a
kPa). - A fórmula de mistura de fases:
onde
é a propriedade do sistema,
do líquido saturado,
do vapor saturado, e
a secura.
Passo 2
Primeiro, note que
significa 100 % vapor. A pressão de 2000 kPa é a pressão de saturação, então estamos exatamente na linha de vapor saturado. Ou seja, todas as propriedades do sistema valem as do vapor saturado (porque
).
Passo 3
A teoria de mistura de fases diz que, se tivéssemos mistura (liquido+vapor), cada propriedade seria
Mas como aqui
, isso simplifica para
Em outras palavras, basta buscar as propriedades do vapor saturado.
Passo 4
Na tabela de vapor saturado (por exemplo, Cengel – Tabela A-4), para
MPa (2000 kPa) achamos:
- Temperatura de saturação:
- volume específico do vapor:
- energia interna do vapor:
- entalpia do vapor:
- entropia do vapor:
Passo 5
Como
, cada propriedade do sistema vale exatamente a do vapor saturado:
Resposta
v = 0,09963 m³/kg
u = 2599,3 kJ/kg
h = 2834,3 kJ/kg
s = 5,2407 kJ/(kg·K)
u = 2599,3 kJ/kg
h = 2834,3 kJ/kg
s = 5,2407 kJ/(kg·K)