Vapor saturado a
é aquecido até
. Use as tabelas de vapor para determinar:
A entrada de calor necessária (J) se 100 kg são submetidos ao processo em um recipiente de volume constante. R: 3,79.107 J .
A entrada de calor necessária (J) se 100 kg são submetidos ao processo em um recipiente de volume constante. R: 3,79.107 J .
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que o problema está pedindo. Temos 100 kg de vapor saturado a
que será aquecido até
em um recipiente de volume constante. Precisamos calcular a quantidade de calor necessária para esse processo. Para resolver isso, vamos utilizar as tabelas de vapor, que nos fornecem propriedades termodinâmicas da água em diferentes estados.
Passo 2
Como o volume é constante, estamos lidando com um processo isocórico. Nesses processos, o calor adicionado está relacionado principalmente ao aumento da energia interna do sistema. A energia interna depende da temperatura e da fase da substância.
Passo 3
Vamos identificar as propriedades do vapor saturado a
. Usando as tabelas de vapor, encontramos que:
- A entalpia (
) do vapor saturado a é aproximadamente . - A entropia (
) é .
Passo 4
Agora, precisamos encontrar as propriedades do vapor a
no estado final. Consultando as tabelas de vapor superaquecido para
:
- A entalpia (
) é aproximadamente . - A entropia (
) é .
Passo 5
A quantidade de calor (
) necessária em um processo a volume constante pode ser calculada pela diferença das entalpias multiplicada pela massa:
Onde:
Passo 6
Substituindo os valores na fórmula:
Convertendo para joules (
):
Resposta
A entrada de calor necessária é aproximadamente
.