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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 56

Vapor d’água saturado a 60°C deve ter sua pressão diminuída para que o volume aumente em torno de 10% enquanto a temperatura permanece constante. A que pressão deve o vapor ser expandido?

Passo 1

Fala pessoal, Tudo tranks?

Nessa questão aqui, temos que achar a que pressão deve o vapor ser expandido, dado que vapor d’água saturado a 60°C deve ter sua pressão diminuída para que o volume aumente em torno de 10% enquanto a temperatura permanece constante

Primeiramente, nós temos os seguintes valores para o vapor d’água saturado

T = 60 ° C

V 2 = 1,1 V 1

Para o vapor d’água saturado, usaremos a tabela B.1.1, correspondente a T = 60 ° C , nós podemos obter a pressão de estágio 1 e o volume específico

P 1 = P s a t = 19,941   k P a

v 1 = v g = 7,67071 m 3 k g

O volume específico final é igual a

v 2 = 1,1 ∙ v 1 = 1,1 ∙ 7,67071 = 8,4378 m 3 k g

Usando a tabela B.1.3, com os termos correspondentes a P = 10   k P a e T = 50 ° C , nós podemos obter o volume específico:

v = 14,86920 m 3 k g

Quando usamos P = 10   k P a e T = 100 ° C :

v = 17,19561 m 3 k g

Usando o método da interpolação linear, nós podemos encontrar o volume específico da água para T = 60 ° C

v 60 = 14,86920 + 60 - 50 100 - 50 ∙ 17,19561 - 14,86920 = 15,33448 m 3 k g

Passo 2

Agora podemos calcular a pressão final correspondente à temperatura T = 60°C com o método de interpolação linear usando:

v 60 = 15,33448 m 3 k g

v 1 = 7,67071 m 3 k g

v 2 = 8,4378 m 3 k g

P 1 = 19,941   k P a

P = 10   k P a

A pressão final é igual a...

P 2 = 19,941 + 10 - 19,941 15,33448 - 7,67071 ∙ 8,4378 - 7,67071

Logo,

P 2 = 19   k P a

Resposta

P 2 = 19   k P a

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