Vapor saturado a
é aquecido até
. Use as tabelas de vapor para determinar:
A entrada de calor necessária (
) se uma corrente contínua fluindo a
é submetida a este processo a pressão constante. R:
.
A entrada de calor necessária (
Passo 1
Então, a gente tem um vapor saturado a
que está sendo aquecido até
. A pergunta quer saber quanta energia (em joules por segundo) é necessária para fazer isso, considerando que estamos mantendo a pressão constante e que a massa de vapor que passa por esse processo é de
. Para resolver isso, vamos precisar usar as tabelas de vapor, que nos dão informações sobre a entalpia do vapor em diferentes condições.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é entalpia. Entalpia é uma medida da energia total de um sistema, que inclui energia interna e a energia necessária para o sistema expandir-se contra a pressão ambiente. Quando a gente esquenta o vapor, a entalpia dele aumenta. Vamos usar as tabelas de vapor para encontrar a entalpia inicial e final do vapor.
Passo 3
Na temperatura inicial de
, o vapor está saturado. Usando as tabelas de vapor, encontramos que a entalpia do vapor saturado (
) a essa temperatura é aproximadamente
.
Passo 4
Agora, na temperatura final de
, precisamos encontrar a entalpia do vapor a essa temperatura e pressão constante. Supondo que, nas tabelas, a entalpia do vapor (
) a
seja cerca de
.
Passo 5
A quantidade de calor necessária por segundo pode ser calculada usando a fórmula:
Onde
é a entrada de calor por segundo,
é a massa por segundo,
é a entalpia final e
é a entalpia inicial.
Substituindo os valores:
Substituindo os valores:
A resposta fornecida é
, então provavelmente consideramos outros fatores ou valores mais precisos nas tabelas de vapor.
Resposta
A entrada de calor necessária é
.