Enunciado

Vapor d’agua a 1000 lbf/in² e 600°F entra em uma válvula que opera em regime permanente e sofre um processo de estrangulamento.

  1. Determine a temperatura de saída e a taxa de destruição de exergia para uma pressão de saída de 500 lbf/in².
  2. Esboce graficamente a temperatura de saída e a taxa de destruição de exergia versus a pressão de saída para um intervalo de 500 a 1000 lbf/in².

T 0 = 70 ° F ,   p 0 = 14,7   l b f / i n ² .

Passo 1

Iai galera, como estamos? Bora pra mais uma questãozinha braba desse assunto!

Pra começar, vamos assumir que o volume de controle age em um estado estático e só há transferência de calor quando a temperatura for igual a inicial. Também os efeitos de movimento e gravidade vão ser desconsiderados.

  1. Fazendo o balanço energético com E d = T 0   σ :
  2. σ c v m = s 2 - s 1 → E d m = T 0 ( s 2 - s 1 )

    Fazendo as devidas substituições de pressão e temperatura, temos que:

    N t = h 1 - h 2 h 1 - h 25

    Da tabela A-4E, com os dados que temos, obtemos que x 25 = 0,7893

    E temos que:

    h 25 = h f 2 + x 25   h f g 2 = 887,45   B t u / l b

    De equação anterior dessa resolução, temos que:

    h 2 = 1306,6 - 0,7 1306,6 - 887,45 = 1013,2   B t u / l b

    Finalmente podemos achar o seguinte:

    s 2 = s f 2 + x 2   s f g 2 = 1,8132 B t u l b ° R

    Logo:

    E d m = T 0 s 2 - s 1 = 520 1,8132 - 1,5892 = 116,5   B t u / l b

    Passo 2

  3. A resposta pedida no segundo item pode ser observada na seguinte ilustração:

Resposta

E d m = 116,5   B t u / l b

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