Exercícios Resolvidos de Trabalho de Escoamento e Entalpia

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Enunciado

Um tanque rígido contendo vapor d’água recebe 2   k g / s de vapor d’água saturado a 190   ° C . Calcule a taxa de trabalho de escoamento do vapor d’água saturado que entra no tanque. Use a tabela abaixo.

Passo 1

O enunciado pede que a gente calcule o valor da taxa de trabalho de escoamento W ˙ e s c o a m e n t o do vapor d’água saturado. Esse vapor saturado realiza trabalho empurrando o vapor presente no tanque. Ele faz isso para abrir espaço no tanque e entrar no volume de controle. A figura abaixo mostra todos os dados que temos para calcular esse valor.

T é a temperatura do vapor saturado d’água e m ˙ e é a vazão mássica do vapor entrando no tanque.

No próximo passo, veremos qual fórmula é usada para calcular a taxa de trabalho de escoamento.

Passo 2

A taxa de trabalho de escoamento é calculada pela fórmula abaixo.

W ˙ e s c o a m e n t o = m ˙ e ⋅ P ⋅ v

onde P é a pressão do vapor saturado e v é o volume específico do vapor saturado.

Os valores de P e v estão presentes na tabela de saturação. v está na mesma linha que a temperatura de 190   ° C e na mesma coluna que o volume específico v V . P está na mesma linha que a temperatura de 190   ° C e na mesma coluna que a pressão P .

Agora que sabemos como encontrar o valor de todos os termos, vamos começar a fazer contas!

Passo 3

Os valores de P e v são obtidos abaixo!

P = 1254,4   k P a

v = 0,15654   m 3 k g

Usando esses valores na fórmula de trabalho de escoamento, encontramos:

W ˙ e s c o a m e n t o = m ˙ e ⋅ P ⋅ v

W ˙ e s c o a m e n t o = 2 ⋅ 1254,4 ⋅ 0,15654

W ˙ e s c o a m e n t o = 392,7   k W

Resposta

W ˙ e s c o a m e n t o = 392,7   k W

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