Água líquida, a
e
, onde a sua energia interna é de
e um volume específico de
, determine:
a) Qual é a sua entalpia?
b) A água é levada ao estado vapor a
e
, onde a sua energia interna é de
, e volume específico de
, qual
e
para esse processo?
a) Qual é a sua entalpia?
b) A água é levada ao estado vapor a
Passo 1
Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos água líquida nas condições de 180°C e 1002,7 kPa. Sabemos a energia interna dela, que é 762 kJ/kg, e o volume específico, que é 1,128 cm³/g. A pergunta a) quer que encontremos a entalpia dessa água. Para resolver isso, vamos precisar entender a relação entre energia interna, entalpia, pressão e volume específico.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula que relaciona entalpia (H) e energia interna (U):
Onde:
-
é a entalpia, -
é a energia interna, -
é a pressão, -
é o volume específico.
Passo 3
Antes de aplicar a fórmula, precisamos garantir que as unidades estejam compatíveis. Temos:
- Pressão
kPa, - Volume específico
cm³/g.
Primeiro, vamos converter o volume específico para m³/kg para facilitar os cálculos:
Passo 4
Agora, aplicamos a fórmula da entalpia:
Sabemos que
, então:
Passo 5
Somando os valores:
Arredondando para três casas decimais, temos:
Resposta
a) A entalpia da água é aproximadamente 763,13 kJ/kg.
Exercícios relacionados
U mol de gás, em um sistema fechado, passa por um ciclo termodinâmico de quatro etapas. Utilize os dados fornecidos na tabela a seguir para determinar os valores numéricos para as grandezas que faltam (?):
Etapas |
|
|
|
---|---|---|---|
12 | -200 |
|
-6000 |
23 |
|
-3800 |
|
34 |
|
-800 | 300 |
41 | 4700 |
|
|
12341 |
|
|
-1400 |
Escreva o quociente de reação
para:
Se a vazão da água é
e a conversão de energia cinética em elétrica tem uma eficiência de
, qual é a velocidade média (
) da água? Para onde vai o restante da energia?
Um gerador elétrico acoplado a uma cachoeira produz uma potência elétrica média de
. A potência é usada para carregar uma bateria. A transferência de calor a partir da bateria ocorre a uma taxa de
.
a) Determine a quantidade de energia em kJ armazenada na bateria em de operação.
b) Se a vazão da água é e a conversão de energia cinética em elétrica tem uma eficiência de
, qual é a velocidade média (
) da água? Para onde vai o restante da energia?
a) Determine a quantidade de energia em kJ armazenada na bateria em
b) Se a vazão da água é