Questão 9. Vapor de água saturado a 150^circ C (entalpia h=2.745,9 kJ / kg ) escoa em um duto a 50 m / s a uma elevação z=10 m. Determine a energia total do vapor em J / kg.

Passo 1

O enunciado pede a energia total específica ( E) de um escoamento de vapor de água. Esse E é dado pela soma da entalpia específica ( h), da energia cinética específica ( tfracv^22) e da energia potencial específica ( g,z). Temos:
– Vapor saturado a 150^circC com entalpia h=2,745,9;kJ/kg.
– Velocidade de escoamento v=50;m/s.
– Elevação z=10;m.
Usaremos g=9,81;m/s^2.

Passo 2

Converter a entalpia de kJ/kg para J/kg multiplicando por 10^3:
h = 2,745,9;kJ/kg times 10^3 = 2,7459times10^6;J/kg

Passo 3

Calcular a energia cinética específica tfracv^22:
v^22 = (50;m/s)^22 = 2,5002 = 1,250;J/kg

Passo 4

Calcular a energia potencial específica g,z:
g,z = 9,81;m/s^2times10;m = 98,1;J/kg

Passo 5

Somar todos os termos para obter a energia total específica:
E = h + v^22 + g,z = 2,7459times10^6 + 1,250 + 98,1 approx 2,747248,1times10^6;J/kg

Resposta

E approx 2,7473times10^6;J/kg

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