Usando as tabelas de vapor, calcule a variação da entalpia de 1 kg de água em cada uma das seguintes situações:
Aquecer a água líquida de
até
a
de pressão.
Aquecer a água líquida de
Passo 1
Então, o que a questão pede? A gente precisa calcular a variação de entalpia (Δh) de 1 kg de água líquida ao aquecê-la de 40 °C até 120 °C, mantendo uma pressão de 232,1 kPa.
Conteúdo: Termodinâmica (propriedades de água/vapor).
O que vamos usar: Tabelas de vapor para líquidos comprimidos (ou seja, a gente vai aproximar h de subresfriado pela entalpia de líquido saturado na mesma temperatura).
Conteúdo: Termodinâmica (propriedades de água/vapor).
O que vamos usar: Tabelas de vapor para líquidos comprimidos (ou seja, a gente vai aproximar h de subresfriado pela entalpia de líquido saturado na mesma temperatura).
Passo 2
Primeiro, identificamos o estado inicial e final:
- Estado 1: T₁ = 40 °C, p = 232,1 kPa → água líquida subresfriada.
- Estado 2: T₂ = 120 °C, p = 232,1 kPa → ainda líquida (porque a pressão é maior que a de saturação a 120 °C).
Para líquidos comprimidos a temperaturas moderadas, a entalpia independe quase só de T. Então usamos
h₁ ≈ h_f(T₁) e h₂ ≈ h_f(T₂),
onde h_f é a entalpia do líquido saturado na temperatura dada.
h₁ ≈ h_f(T₁) e h₂ ≈ h_f(T₂),
onde h_f é a entalpia do líquido saturado na temperatura dada.
Passo 3
Vamos buscar na tabela de água saturada:
- Em T₁ = 40 °C, h_f(40 °C) = 167,5 kJ/kg.
Logo, h₁ ≈ 167,5 kJ/kg.
Passo 4
- Em T₂ = 120 °C, h_f(120 °C) = 504,7 kJ/kg.
Logo, h₂ ≈ 504,7 kJ/kg.
Passo 5
Agora a variação de entalpia é
Resposta
Δh = 337,2 kJ/kg