Questão 2.
Vapor d’água superaquecido, a 500 kPa e
, expande-se isentropicamente até 50 kPa . Qual é a sua entalpia final?
Passo 1
O enunciado descreve uma expansão isentrópica de vapor d’água superaquecido do estado inicial
kPa e
até a pressão final de
kPa. O conteúdo é termodinâmica de vapor (tabela de vapor d’água) e vamos precisar:
. Determinar no estado
as propriedades
e
em tabelas de vapor superaquecido.
. Usar a isentrópica (
) no estado final a
kPa.
. Verificar se o vapor se encontra na região bifásica e, se sim, calcular a qualidade
.
. Calcular a entalpia final
.
Passo 2
Na tabela de vapor superaquecido, para
e
(valores típicos de tabela):
Passo 3
No estado
, a pressão é
e, por ser processo isentrópico,
Consultando a tabela de vapor saturado a
(Tsat
C), obtemos:
Como
, o vapor final está na mistura líquido–vapor.
Passo 4
A qualidade
da mistura no estado
vem de
Passo 5
Com
conhecido, calcula-se a entalpia final
Resposta
A entalpia final do vapor após a expansão isentrópica até
kPa é