Água fria entra em um gerador de vapor a 20 °C e sai como vapor saturado. Qual deve ser a pressão nesse gerador de vapor para que o calor necessário para preaquecer a água até a temperatura de saturação seja igual ao calor necessário para vaporizar o líquido?

Passo 1

Vamos assumir que:

As perdas de calor do gerador de vapor são insignificantes.

Sabemos que a entalpia da água líquida a 20°C é 83,91 kJ / kg.

Então:

q p r e a q u e c i m e n t o = q f e r v u r a

h f   à   T s a t - h f   à   20 º C = h f g   à   T s a t

h f   à   T s a t - h f g   à   T s a t = 83.91   k J / k g

A solução desse problema requer a escolha de uma temperatura de ebulição. Por tentativa e erro temos:

À 310 ° C :

h f   à   T s a t - h f g   à   T s a t = 76.1   k J / k g

À 315 ° C :

h f   à   T s a t - h f g   à   T s a t = 148.2   k J / k g

A temperatura que satisfaz essa condição é determinada a partir dos dois valores acima, por interpolação, e é 310,6°C. A pressão de saturação correspondente a esta temperatura é de 9,94 MPa.

Resposta

9,94 MPa

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados