Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 14.Problemas - Ex. 19
Ar úmido a 75 psia e 500 °F, com uma relação de umidade de 0,018 lbm /lbm de ar seco, é expandido até 15 psia em um bocal isentrópico. Quanto de vapor de água inicial foi convertido em água líquida na saída na saída do bocal?
Passo 1
Temos um bocal isentrópico, consideremos que esteja acontecendo um processo reversível, assim, pela condição de ser reversível e isentrópico teremos um processo adiabático, assim, conseguimos descobrir a temperatura de saída do bocal utilizando as expressões de uma transformação politrópica e dos gases ideais, temos as expressões:
Temos nR constantes, assim:
Substituindo na expressão de transformações polipróticas, temos:
Após a transformação,
Na tabela A-2Ea no final do livro encontramos o valor de (k) para o ar, sendo ele , para utilizar a expressão, temos de transformar a temperatura que está em °F para Rankine, assim:
Passo 2
Como queremos saber a quantidade de vapor de água que foi convertido em água líquida, vamos encontrar a pressão de vapor, considerando que a umidade relativa do ar será máxima.
Ao analisar a tabela de vapor, verificamos a necessidade de uma interpolação, assim:
Agora, vamos encontrar a umidade específica do ar na saída, para que então possamos fazer a variação da umidade específica e assim encontrar quanto de vapor foi convertido em água líquida, daí
Passo 3
Assim,
Resposta
Assim, não teve conversão de vapor em água líquida durante o processo.