Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 32
A Fig. mostra o esquema de um bocal isolado que é alimentado com vapor de amônia e . A velocidade do escoamento na seção de entrada do bocal é baixa. A pressão e a velocidade na seção de saída, são respectivamente iguais a e . Sabendo que a vazão em massa no bocal é , calcule a temperatura e o título, se aplicável, da amônia na seção de saída do bocal.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
Temos uma seção de entrada e uma de saída. Para os elementos da seção de entrada, representaremos pelo índice . Os elementos da seção de saída, pelo índice . Vamos então organizar os dados do enunciado!
Temos, para a entrada:
Para a seção de saída:
A partir da tabela das propriedades termodinâmicas da amônia, temos que, para a entrada, sua entalpia específica vale:
Passo 2
A partir da equação de balanço de energia, temos que:
Como a velocidade na entrada é desprezível, consideraremos , logo:
Calculando, temos que:
Passo 3
Analisando novamente as tabelas de propriedades da amônia, temos que para a condição de:
Temos uma mistura, já que a entalpia específica de líquido saturado é de e a de vapor saturado é de . Valores calculados a partir de interpolação.
Portanto:
Isso significa que a amônia está saturada a de pressão. Logo, devemos encontrar sua temperatura na tabela de saturação. Como não temos o valor de temperatura de , interpolaremos a temperatura de saturação de e a temperatura de saturação de .