Enunciado

Em um determinado intervalo de temperatura, a curva de pressão de saturação-temperatura de uma substância é representada por uma equação na forma de l n   p s a t = A - B / T , em que A e B são constantes determinadas empiricamente.

(a) Obtenha expressões para h g - h f   e   s g - s f em termos de dados de p-v-T e da constante B.

(b) Utilizando os resultados do item a, calcule h g - h f   e   s g - s f para a água na condição de vapor a 25°C e compare com os dados da tabela de vapor.

Passo 1

Faaala, galerinhaaa!!

Neste exercício a equação de Clapeyron assume a forma d p d t s a t = h f g T v f g

Para obter d p d t s a t diferencie a expressão dada para em p s a t , ou seja, d p d t s a t = p s a t ( T ) ⋅ B T 2

Agora, combinando as equações, temos que h f g = p s a t ( T ) ⋅ v f g ( T ) ⋅ B T

E com a equação 11.38 → s f g = p s a t ( T ) ⋅ v f g ( T ) ⋅ B T 2

Passo 2

Agora na letra b, substituindo nas equações encontradas na letra a, temos que

h f g = ( 0,03169 ⋅ 1 0 5 ) ⋅ ( 43,359 ) ⋅ ( 5299,62 ) ( 298,15 )

h f g = 2442,8   k J / k g → valor da tabela

Passo 3

s f g = ( 0,03169 ⋅ 1 0 5 ) ⋅ ( 43,359 ) ⋅ ( 5299,62 ) ( 298,15 ) 2

s f g = 8,1906 k J / k g ⋅ k → valor da tabela

Resposta

s f g = 8,1906 k J / k g ⋅ k

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