Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 164
Um recipiente equipado com um aquecedor a resistência elétrica e um misturador contêm 3,6 kg de vapor de água, inicialmente saturado a 120 °C. O aquecedor e o misturador são ligados; o vapor é comprimido, e existe perda de calor para o ar da vizinhança. No final do processo, a temperatura e a pressão do vapor no recipiente são medidos como 300 °C e 0,5 MPa. A transferência líquida de energia para o vapor durante esse processo é de
- 214 kJ
- 914 kJ
- 1213 kJ
- 988 kJ
- 1291 kJ
Passo 1
Vamos considerar que nosso sistema é o recipiente. A energia necessária para aumentar a temperatura do vapor é fornecida pelo aquecedor e pelo misturador. Assim a equação de balanço de energia para o sistema é:
Passo 2
Agora vamos definir as propriedades do vapor em cada estado, utilizando as tabelas A-4 até A-6. Para o estado de vapor saturado a 120 °C temos:
Em 0,5 Mpa, , que é menor que a temperatura no estado final. Logo, o vapor está superaquecido e temos;
Passo 3
Substituindo os valores na equação de balanço de energia para o sistema, temos:
Resposta
- 988 kJ