Vapor dágua, a 2100 kPa e
, expande-se a uma entalpia constante, efeito Joule-Thomson, para 125 kPa .
Qual é a temperatura do vapor no estado final?
Qual é a temperatura do vapor no estado final?
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que vapor d’água a 2100 kPa e 260 °C sofre uma expansão de Joule–Thomson (isto é, a entalpia fica constante) até 125 kPa. A pergunta é: qual vai ser a temperatura final desse vapor?
Conteúdo: Termodinâmica de vapor – processo de Joule–Thomson e uso de tabelas de vapor (tabelas de propriedades termodinâmicas).
O que vamos precisar:
Conteúdo: Termodinâmica de vapor – processo de Joule–Thomson e uso de tabelas de vapor (tabelas de propriedades termodinâmicas).
O que vamos precisar:
- Entender que numa expansão de Joule–Thomson vale
- Usar as tabelas de vapor para achar a entalpia na condição inicial
. - Na pressão final
, achar a temperatura que dá a mesma entalpia.
Passo 2
Teoria rápida:
– Entalpia é uma propriedade termodinâmica que você acha nas tabelas de vapor, ela depende de
e
.
– No efeito Joule–Thomson (válvula de estrangulamento), o processo é isoentalpático, ou seja
– Entalpia
– No efeito Joule–Thomson (válvula de estrangulamento), o processo é isoentalpático, ou seja
Logo, nosso primeiro job é ir na tabela de vapor superaquecido em
e
e anotar
.
Na tabela, para 21 bar (2100 kPa) e 260 °C, encontramos algo em torno de
Passo 3
Como
e
, vamos agora na tabela de vapor superaquecido a 125 kPa e buscamos a temperatura que dá essa entalpia.
Olha o trecho da tabela (valores aproximados):
Olha o trecho da tabela (valores aproximados):
- A 125 kPa e 160 °C →
- A 125 kPa e 170 °C →
Fazendo uma interpolação linear rápida:
Resposta
A temperatura final do vapor, após a expansão isoentalpática de 2100 kPa e 260 °C para 125 kPa, fica cerca de 164 °C.