Enunciado

Água fria entra em um gerador de vapor a 20 °C e sai como vapor saturado. Qual deve ser a pressão nesse gerador de vapor para que o calor necessário para preaquecer a água até a temperatura de saturação seja igual ao calor necessário para vaporizar o líquido?

Passo 1

Vamos assumir que:

As perdas de calor do gerador de vapor são insignificantes.

Sabemos que a entalpia da água líquida a 20°C é 83,91 kJ / kg.

Então:

q p r e a q u e c i m e n t o = q f e r v u r a

h f   à   T s a t - h f   à   20 º C = h f g   à   T s a t

h f   à   T s a t - h f g   à   T s a t = 83.91   k J / k g

A solução desse problema requer a escolha de uma temperatura de ebulição. Por tentativa e erro temos:

À 310 ° C :

h f   à   T s a t - h f g   à   T s a t = 76.1   k J / k g

À 315 ° C :

h f   à   T s a t - h f g   à   T s a t = 148.2   k J / k g

A temperatura que satisfaz essa condição é determinada a partir dos dois valores acima, por interpolação, e é 310,6°C. A pressão de saturação correspondente a esta temperatura é de 9,94 MPa.

Resposta

9,94 MPa

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Água líquida saturada é aquecida a uma pressão constante em um dispositivo em regime permanente até atingir o estado de vapor saturado. Calcule a transferência de calor, em kJ/kg, quando a vaporização
As necessidades de água quente de uma residência têm de ser atendidas pelo aquecimento da água – que inicialmente está a 55 °F – até 180 °F, a uma taxa de 4 lbm/s; para isso, um coletorsolar parabólic
Um computador resfriado por um ventilador contém oitoplacas de circuito impresso (PCI). Cada uma dissipa potência equivalente a 10 W. As PCIs têm altura de 12 cm e comprimento de 18 cm. O ar de resfri
Considere uma placa de circuito impresso de núcleo oco com 9 cm de altura e 18 cm de comprimento que dissipa 15 W. A espessura do espaço de ar no meio da placa é de 0,25 cm. Considerando que o ar de r
Água quente a 90 °C entra em um trecho de 22 m de um tubo de ferro fundido com diâmetro interno de 2,5 cm a uma velocidade média de 0,6 m/s. A superfície externa do tubo é exposta ao ar frio de um por