Determine a entalpia específica da água, usando as tabelas de propriedades dada. Considere o seguinte caso:
, e .
Passo 1
Primeiro, para saber qual tabela devemos usar, devemos comparar o volume específico da água com os volumes específicos do vapor saturado e do líquido saturado para temperatura igual a que estão na tabela de saturação.
O enunciado informa que:
Porém ele não informa diretamente. Para calculá-lo, precisamos lembrar que:
Temos todos esses valores. Agora é só aprender a descobrir a fase da água para determinar qual tabela vamos usar! Faremos isso na próxima etapa.
Passo 2
Agora vamos aprender a comparar o volume específico da água com os volumes específicos informados pela tabela para conhecer a fase da água.
Se volume específico for maior que volume específico do vapor saturado a , então a água é um vapor superaquecido e precisaremos usar a tabela de vapor superaquecido.
Se for menor que volume específico do líquido saturado a , a água é um líquido comprimido. Aí teremos que usar a tabela de líquido comprimido.
Por fim, se o valor de estiver entre e , a água está saturada.
Antes de comparar esses valores, precisamos entender a pegadinha dessa questão e alguns outros tópicos. É sobre isso que o próximo passo vai falar!
Passo 3
Atenção para a seguinte pegadinha! Ainda não sabemos se podemos usar as tabelas de vapor superaquecido e de líquido comprido, porque elas só podem ser usadas paras as pressões de e respectivamente e ainda não sabemos a pressão da água!
Além dessa pegadinha, devemos nos preocupar em achar o título da água, caso ela esteja saturada! Como podemos fazer isso? Reorganizando a fórmula de volume específico médio para mistura!
Só com esse valor que seremos capazes de calcular a entalpia específica da água caso ela seja uma mistura entre vapor e líquido. Quando ela for uma mistura saturada, a fórmula de entalpia específica vai precisar dessa variável.
Agora vamos encontrar os três volumes específicos (, e ) e descobrir qual é a fase da água!
Passo 4
Vemos que para os volumes do líquido saturado e vapor saturado são:
Podemos calcular achar o volume específico da água pela fórmula.
Comparando esse volume específico com volumes específicos de saturação, vemos que:
Logo a água está saturada! Ou seja, precisaremos usar apenas a tabela de saturação para descobrir a sua entalpia específica. Como seu volume específico está entre os dois valores de saturação, sabemos também que ela é uma mistura saturada com o título valendo:
Ou seja, para calcularmos a sua entalpia específica temos que encontrar o valor do título. E é exatamente isso que faremos na próxima etapa!
Passo 5
Agora só falta obter os valores de entalpia específica através da tabela para encontrarmos o resultado que queremos. Conseguimos cumprir esse passo, olhando para a tabela a seguir:
Substituindo esses valores na equação principal, alcançamos o resultado final: