Qual o estado da água com
e
. Calcule entalpia e volume específico.
Passo 1
Beleza, a questão é a seguinte: “Temos água a uma pressão de
e temperatura de
. Qual o estado (fase) dela? Calcule a entalpia específica
e o volume específico
.”
Conteúdo: Termodinâmica – Propriedades da água/vapor.
O que vamos precisar:
Conteúdo: Termodinâmica – Propriedades da água/vapor.
O que vamos precisar:
- A temperatura de saturação da água à pressão dada.
- Saber comparar
com para decidir se é líquido saturado, mistura, vapor saturado ou vapor superaquecido. - Uma tabela de vapor superaquecido para ler
e no ponto ( , ).
Passo 2
Primeiro a gente acha a temperatura de saturação
a
.
Pela tabela de saturação:
Pela tabela de saturação:
Como a nossa
é muito maior que
, concluímos que a água está em vapor superaquecido.
Passo 3
Agora que já sabemos ser vapor superaquecido, a gente consulta a tabela de vapor superaquecido no ponto
Dessas tabelas tiramos diretamente:
- A entalpia específica
. - O volume específico
.
Passo 4
Lendo a tabela (típica em termodinâmica) para vapor superaquecido a 5 bar e 400 °C, achamos:
Explicando a teoria por trás:
- Entalpia
é a energia total por unidade de massa, medida em . - Volume específico
é o inverso da densidade, . - Em vapor superaquecido, essas propriedades não dependem da qualidade (“x”) de mistura, mas sim dos valores tabelados para cada
e .
Resposta
Estado: vapor superaquecido
Entalpia específica:
Entalpia específica:
Volume específico: