Usando as tabelas de vapor, calcule a variação da entalpia de 1 kg de água em cada uma das seguintes situações:
Aquecer água líquida de 40^circ C a 120^circ C e vaporizá-la a (198,53 \mathrm{kPa}.

Passo 1

Beleza, o enunciado pede para calcular a variação de entalpia (Δh) de 1 kg de água que primeiro é aquecida de 40 °C até 120 °C e depois é totalmente vaporizada à pressão de 198,53 kPa.
Conteúdo: termodinâmica – tabelas de vapor saturado.
O que vamos precisar:
  • Entalpia do líquido saturado à 40 °C e 120 °C (tabela de água líquida saturada).
  • Entalpia de vaporização à pressão de 198,53 kPa (que corresponde a ).
  • Entender que Δh total = aquecimento (liquido) + vaporização.

Passo 2

Primeiro, identificamos dois processos:
  1. Aquecimento de água líquida de 40 °C para 120 °C (ambos abaixo da pressão de saturação correspondente ou muito próximos dela).
  2. Vaporização completa a kPa (o que nos diz que ).
Teoria rápida: a entalpia específica de uma substância é uma medida da energia interna mais . Nas tabelas de vapor saturado, temos:
  • : entalpia do líquido saturado à temperatura .
  • : entalpia do vapor saturado à temperatura .
  • : calor latente de vaporização.

Passo 3

Aquecer de 40 °C para 120 °C (fase líquida).
Da tabela de saturado:
  • De
Cálculo da variação nesse trecho:

Passo 4

Vaporização a 198,53 kPa (que corresponde a De).
Da tabela de saturado a 120 °C:
Aqui a entalpia passa de líquido saturado para vapor saturado, então:

Passo 5

Agora somamos as duas partes, porque a entalpia é uma função de estado e podemos adicionar as variações:
De

Resposta

A variação total de entalpia para 1 kg de água é aproximadamente
boxed2424,0;kJ/kg

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