Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 26
Complete esta tabela para H2O:
Passo 1
Para iniciar a resolução do exercício, temos que interpretar os dados apresentados pelo problema. Na primeira situação, o título fornecido é x = 0,7, portanto 70% da massa se encontra na fase de vapor enquanto 30% se encontra na fase líquida. Sendo assim, na descrição da fase, pode-se dizer que temos uma mistura líquido-vapor saturada a uma pressão de 200 KPa. Consequentemente, encontramos o valor da temperatura de saturação correspondente a pressão dada na Tabela A-5 do livro. Por fim, para encontrarmos o valor da entalpia para, basta utilizarmos a seguinte fórmula:
Susbtituindo os valores encontrados na Tabela, temos:
Passo 2
Na segunda situação, temos o valor da temperatura (40 °C) e da entalpia (1.800 Kj/Kg). Mas não sabemos qual tabela usar para determinar as propriedades que estão faltando, porque nao sabemos se teremos uma mistura saturada, um líquido comprimido ou um vapor superaquecido. Para determinar a região em que nos encontramos, consultamos primeiro a Tabela de saturação (Tab. A–4). A partir da temperatura, obtivemos os valores de e . O fato de o valor da entalpia dada na questão estar entre entalpia do líquido saturado e a entalpia do vapor saturado, nos indica que temos uma mistura saturada. Assim, o valor da pressão será corresponde a temperatura na Tabela P = 361,53 KPa. A única incógnita que falta é o título. Para encontra-lo basta utilizarmos a seguinte fórmula:
Substituindo os valores, teremos:
O valor obtido de x será 0,565.
Passo 3
Na terceira situação, o título é dado como x= 0 e, portanto, temos um líquido saturado a pressão de 950 kPa. Assim, a temperatura do sistema deve ser a temperatura de saturação presente na Tabela A-5 correspondente à respectiva pressão fornecida, ou seja T = 177,66 °C. Enquanto que a entalpia deve ter o valor da entalpia do líquido saturado (. Portanto a entalpia correspondente é igual a 752,74 Kj/Kg.
Na quarta situação, temos apenas a temperatura (80°C) e a pressão (500 kPa). Logo, para sabermos os valores das demais incógnitas, primeiramente devemos consultar na Tabela A-5, na qual o valor da temperatura de saturação é obtida a partir da pressão fornecida pela Tabela. Pode-se perceber que = 151, 83°C. Como ela é maior que a temperatura fornecida pela Tabela, logo teremos um líquido comprimido. Normalmente, determinaríamos o valor da entalpia a partir da tabela de líquido comprimido. Entretanto, a pressão fornecida neste caso e muito mais baixa que o valor da pressão mais baixa na Tabela de líquido comprimido (5 MPa) e, portanto, justificamos a aproximação do líquido comprimido por líquido saturado a temperatura (e não a pressão) fornecida. Logo, de acordo com a Tablea A-4, termos um valor de entalpia de 335,02 Kj/Kg.
Passo 4
Por fim, na última situação, temos apenas o valor da pressão (800 KPa) e o valor da entalpia (3.162,2). Ao analisar a Tabela A-5, percebemos que para a dada pressão, temos as seguintes entalpias: de e . O fato de o valor da entalpia dada na questão ser maior que a entalpia do líquido saturado e a entalpia do vapor saturado, portanto da Tabela (A-6) de vapor superaquecido. Ao olharmos a pressão e a entalpia dada no problema, identificamos na Tabela que a temperatura será equivalente a 350°C. E como na descrição da fase, temos um vapor superaquecido, logo não teremos valor de título.
Resposta
Após determinarmos todos os termos, basta preencher a Tabela.
