Usando as tabelas de vapor, calcule a variação da entalpia de 1 kg de água em cada uma das seguintes situações:
Condensar um vapor saturado seco a
e
e resfriar o condensado a até (100^{\circ} \mathrm{C}.
Condensar um vapor saturado seco a
Passo 1
Beleza, o que o exercício pede é: “Para 1 kg de vapor saturado seco a 180 °C (e pressão ≃1002 kPa), primeiro condensar esse vapor até virar líquido, depois resfriar esse líquido até 100 °C. Calcular a variação total de entalpia.”
Conteúdo: termodinâmica de vapor, uso de tabelas de vapor e calor específico de líquido. Vamos precisar de:
Conteúdo: termodinâmica de vapor, uso de tabelas de vapor e calor específico de líquido. Vamos precisar de:
- Os valores de entalpia do líquido saturado
e do vapor saturado a 180 °C (tabela de vapor). - O calor específico aproximado da água líquida (
) para resfriamento de 180 °C a 100 °C.
Passo 2
Condensar o vapor saturado a 180 °C significa ir de
para
na mesma temperatura.
- Pela tabela de vapor a 180 °C:
- Variação de entalpia na condensação:
Aqui o sinal negativo indica que a entalpia sai do sistema (calor liberado).
Passo 3
Agora resfriar o líquido de 180 °C até 100 °C, num processo aproximado de líquido comprimido, usando
constante.
Mais uma vez negativa porque a entalpia do líquido diminui ao resfriar.
Passo 4
Somando as duas etapas, a variação total de entalpia por quilo de água é:
Pode haver pequenas diferenças de arredondamento se você usar tabelas ligeiramente diferentes.
Resposta
A variação total de entalpia para 1 kg de água é, aproximadamente,