Vapor de água é aquecido em um tanque rígido fechado de vapor saturado a 160^circ C a uma temperatura final de 400^circ C. Determine as pressões inicial e final em kPa.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão é de Termodinâmica de vapores: a gente tem vapor saturado de água a 160 °C num tanque rígido (ou seja, volume fixo) e aquece até 400 °C. Precisa descobrir a pressão inicial (saturada) e a pressão final. Para isso vamos usar:
  • Tabelas de vapor saturado para achar P1 a 160 °C.
  • A ideia de que, como o volume não muda e o vapor superaquecido se comporta quase como gás ideal, vale P/T=const.

Passo 2

Primeiro P1. Na tabela de vapor saturado, a pressão de saturação a 160 °C é
P1 = 618,3 kPa,

Passo 3

Agora, como o tanque é rígido (volume constante) e o vapor superaquecido pode ser tratado como gás ideal, temos
P1T1 ;=;P2T2Longrightarrow P2 = P1,T2T1,
Convertendo as temperaturas para Kelvin:
T1 = 160 + 273 = 433 K, T2 = 400 + 273 = 673 K

Passo 4

Basta encaixar:
P2 = 618,3;673433 approx 961,4 kPa,

Resposta

Pressão inicial: P1 = 618,3 kPa.
Pressão final: P2 approx 961 kPa,.

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