Qual o estado da água com
. Calcule entalpia e volume específico, energia interna.
Passo 1
Resumo da questão: Temos água submetida à pressão P = 400 kPa e temperatura T = 350 °C. Queremos saber em que estado (fase) ela se encontra e calcular as propriedades termodinâmicas entalpia
, volume específico
e energia interna
.
Conteúdo de matéria: Termodinâmica – uso de tabelas de vapor saturado e vapor superaquecido.
O que vamos precisar:
Conteúdo de matéria: Termodinâmica – uso de tabelas de vapor saturado e vapor superaquecido.
O que vamos precisar:
- Tabela de vapor saturado (para achar a temperatura de saturação a 400 kPa).
- Tabela de vapor superaquecido (para ler
, e na condição P=400 kPa e T=350 °C).
Passo 2
Primeiro, vamos verificar a temperatura de saturação
da água à pressão de 400 kPa.
Pela tabela de vapor saturado:
Pela tabela de vapor saturado:
Isso significa que, se a água estivesse no domínio de fase de líquido-sat., ela mudaria de fase a 143,6 °C.
Passo 3
Agora comparamos a temperatura de saturação
com a temperatura do nosso problema
.
350 °C é bem maior que 143,6 °C, logo a água está na região de vapor superaquecido (vapor “seco”).
350 °C é bem maior que 143,6 °C, logo a água está na região de vapor superaquecido (vapor “seco”).
Passo 4
Para converter em propriedades precisamos usar a tabela de vapor superaquecido nas condições P = 400 kPa e T = 350 °C.
Nessa tabela procuramos a linha de 400 kPa e a coluna de 350 °C. Lá encontramos aproximadamente:
Nessa tabela procuramos a linha de 400 kPa e a coluna de 350 °C. Lá encontramos aproximadamente:
Explicando a teoria aplicada:
- A entalpia
é a energia interna mais , ou seja , mas nós lemos direto da tabela para não ter que fazer conta extra. - O volume específico
é o inverso da densidade . - A energia interna
também vem direto da tabela de superaquecido.
Resposta
Estado da água: vapor superaquecido.
Entalpia:
Volume específico:
Energia interna:
Entalpia:
Volume específico:
Energia interna: