Inicialmente, a água de uma amostra se encontra como líquido saturado a . A água é então comprimida, em um processo isotérmico, até que a pressão atinja . Determine a entalpia específica do estado final. Use as tabelas termodinâmicas abaixo.
Passo 1
Esse exercício pede que a gente descubra o valor da entalpia específica da água, depois dela passar por um processo isotérmico. Ou seja, a água tinha um estado inicial (estado 1) e, depois de passar por esse processo, alcança seu estado final (estado 2). A figura abaixo mostra todas as informações dadas pelo enunciado.
Como podemos achar a entalpia específica do estado 2 ? Nós precisamos conhecer duas propriedades intensivas do estado 2 para poder determinar o valor de todas as propriedades nesse estado. Uma nós já temos: a pressão informada pelo enunciado.
Nós podemos encontrar a outra propriedade, lembrando que o processo pelo qual a água passa é isotérmico. Isso significa que a temperatura do estado 2 é igual à temperatura do estado 1.
A temperatura do estado 1 é fornecida pelo enunciado:
Pronto! Temos duas propriedades do estado 2. Com essa informação, nós podemos encontrar a entalpia específica da água, usando as tabelas de propriedades termodinâmicas. Mas qual delas devemos usar para achar ?
É isso que descobriremos no próximo passo!
Passo 2
Se o estado 2 for líquido comprimido, usamos a tabela de líquido comprimido. Se o estado 2 for saturado, usamos a tabela de saturação para encontrar ! Para saber isso, comparamos a pressão de saturação para a água a com sua temperatura .
Caso a água tenha pressão maior que a pressão de saturação, ela é um líquido comprimido!
Caso ela tenha pressão igual à pressão de saturação, ela estará saturada.
Pronto, agora que temos todas as informações que precisamos, vamos iniciar nossos cálculos.
Passo 3
Começamos as contas, descobrindo a pressão de saturação da água a . Para conseguir esse valor, usamos a tabela de saturação.
Isso significa que a pressão do estado 2 é maior que a pressão de saturação. Por isso, a água no estado 2 é um líquido comprimido. Ou seja, para achar precisamos usar a tabela de líquido comprimido. Isso é o que faremos no próximo passo.
Passo 4
A entalpia do estado 2 tem que estar na mesma linha que a temperatura de .
Logo, vale: