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Enunciado

Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 73

Uma tubulação para vapor d’água, montada num edifício com 300   m de altura, é alimentada, ao nível do chão, com vapor superaquecido a 200   k P a . Na seção de descarga do tubo, localizada no topo do edifício, a pressão é 125   k P a e o calor transferido do vapor, no escoamento ascendente, é 110   k J / k g . Qual deve ser a temperatura da água na seção de alimentação para que não ocorra condensação no interior desta tubulação?

Passo 1

Tudo bem pessoal? Vamos lá.

Ao analisar a equação de energia, podemos desconsiderar para o exercício as parcelas de variação da energia cinética e transferência de trabalho.

Temos a seguinte relação:

h 1 + g Z 1 + q = h 2 + g Z 2

Queremos a temperatura na seção de alimentação. Se encontrarmos a entalpia, podemos encontrar a temperatura. Temos que:

h 1 = h 2 + g z 2 - z 1 - q

A entalpia no estado 2 é dada a partir da tabela de água saturada de acordo com os dados descritos na questão:

h 2 = 2685,4   k J / k g

Logo:

h 1 = 2685,4 + 9,81 300 - 0 1000 - 110

A parcela de divisão por 1000 serve para deixar o resultado em k J / k g .

h 1 = 2798,343   k J / k g

Interpolando, temos que a temperatura será:

T - 150 200 - 150 = 2798,343 - 2768,80 2870,46 - 2768,80

T = 164,53   ° C

Resposta

T = 164,53   ° C

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