Gás propano entra em um trocador de calor adiabático contínuo a
e 250 kPa e sai a
. Vapor de água superaquecido a
e 5,0 bar entra no trocador escoando de forma contracorrente ao propano, e sai como líquido saturado na mesma pressão.
Calcule os valores das entalpias específicas rotuladas na seguinte tabela de entalpias de entrada saída para este processo.
Referências:
Calcule os valores das entalpias específicas rotuladas na seguinte tabela de entalpias de entrada saída para este processo.
Referências:
Espécie |
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100 mol |
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100 mol |
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Passo 1
Beleza, o enunciado é o seguinte: temos um trocador de calor adiabático (sem perdas de calor para o ambiente) com escoamento contracorrente. De um lado entra propano gasoso a 40 °C e 250 kPa (100 mol) e sai a 240 °C; do outro lado entra vapor de água superaquecido a 300 °C e 5 bar, sai como líquido saturado (mesma pressão).
Conteúdo envolvido: balanço de energia para sistemas abertos e entalpia específica. Vamos usar tabelas de vapor para a água e aproximar a variação de entalpia do propano via calor específico .
O que precisamos:
Conteúdo envolvido: balanço de energia para sistemas abertos e entalpia específica. Vamos usar tabelas de vapor para a água e aproximar a variação de entalpia do propano via calor específico
O que precisamos:
- Referências de entalpia (
no propano gasoso a 40 °C e na água líquida a 0,01 °C). - Calor específico médio do propano gasoso.
- Dados das tabelas: entalpia de vapor superaquecido e entalpia de líquido saturado da água a 5 bar.
Passo 2
Entalpia de referência do propano na entrada (
):
Como o enunciado define a referência em propano gasoso a 40 °C, por construção
Como o enunciado define a referência em propano gasoso a 40 °C, por construção
Passo 3
Entalpia do propano na saída (
), a 240 °C e 250 kPa:
Vamos supor um calor específico constante médio . A variação de entalpia é
Vamos supor um calor específico constante médio
Como a referência é zero a 40 °C,
Passo 4
Entalpia da água na entrada (
), vapor superaquecido a 300 °C e 5 bar:
Consultando a tabela de vapor superaquecido:
Consultando a tabela de vapor superaquecido:
Passo 5
Entalpia da água na saída (
), líquido saturado a 5 bar:
Da tabela de líquido saturado a 5 bar (temperatura de saturação ≈151,8 °C):
Da tabela de líquido saturado a 5 bar (temperatura de saturação ≈151,8 °C):
Resposta
Preenchendo a tabela pedida:
Espécie |
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C₃H₈ | 100 mol |
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100 mol |
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H₂O |
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