Videoaula Maquinas Termicas - Exemplos Resolvidos e Tabelas de Vapor

CAMPUS DE ITAPETININGA Máquinas Térmicas MTEM7 Engenharia Mecânica Videoaula 3 Professor Rafael dos Santos CAMPUS DE ITAPETININGA Exemplo 1 T oC v m3kg u kJkg h kJkg s kJkgK v m3kg u kJkg h kJkg s kJkgK p 80 bar 80 MPa Tsat 29506oC p 100 bar 100 MPa Tsat 31106oC Sat 002352 25698 27580 57432 001803 25444 27247 56141 320 002682 26627 28772 59489 001925 25888 27813 57103 360 003089 27727 30198 61819 002331 27291 29621 60060 400 003432 28638 31383 63634 002641 28324 30965 62120 440 003742 29467 32461 65190 002911 29221 32132 63805 480 004034 30257 33484 66586 003160 30054 33214 65282 Obtenha as propriedades associadas ao vapor superaquecido a 10 MPa e 400oC Ø v 002641 m3kg Ø u 28324 kJkg Tabela A4 Ø h 30965 kJkg Ø s 62120 kJkgK CAMPUS DE ITAPETININGA Exemplo 2 Quando um estado não está disponível exatamente nos valores providos pelas tabelas de vapor utilizase de interpolação linear entre valores adjacentes Obtenha o volume específico v para vapor superaquecido a 10 bar e 215oC T oC v m3kg u kJkg h kJkg s kJkgK p 10 bar 10 MPa Tsat 17991oC Sat 01944 25836 27781 65865 200 02060 26219 28279 66940 240 02275 26929 29204 68817 Tabela A4 𝐼𝑛𝑐𝑙𝑖𝑛𝑎çã𝑜 02275 02060 240 200 𝜈 02060 215 200 𝝂𝒅 𝟎 𝟐𝟏𝟒𝟏 𝒎𝟑𝒌𝒈 CAMPUS DE ITAPETININGA Região de saturação As Tabelas A2A2E Tabela de Temperatura e A3A3E Tabela de Pressão preveem Ø Dados de líquido saturado f Ø Dados de vapor saturado g Specific Volume m3kg Internal Energy kJkg Enthalpy kJkg Entropy kJkgK Temp oC Press bar Sat Liquid vf103 Sat Vapor vg Sat Liquid uf Sat Vapor ug Sat Liquid hf Evap hfg Sat Vapor hg Sat Liquid sf Sat Vapor sg Temp oC 01 000611 10002 206136 000 23753 001 25013 25014 00000 91562 01 4 000813 10001 157232 1677 23809 1678 24919 25087 00610 90514 4 5 000872 10001 147120 2097 23823 2098 24896 25106 00761 90257 5 6 000935 10001 137734 2519 23836 2520 24872 25124 00912 90003 6 8 001072 10002 120917 3359 23864 3360 24825 25161 01212 89501 8 Tabela A2 Observação para volume específico do líquido saturado temse vf103 Na temperatura de 8oC vf 103 10002 vf 10002103 10002 103 CAMPUS DE ITAPETININGA Determine a fase da água para os seguintes estados Exemplo 3 p 𝜈g 0018026 m3kg 𝜈f 0001452 m3kg 31106oC 10 MPa MISTURA BIFÁSICA SATURADA Ø p 10 MPa e 𝜐 0003 m3kg Ø T 215ºC e 𝜐 01023 m3kg 𝜈 𝜈f 0001452 m3kg 𝜈 𝜈g 0018026 m3kg 𝜈 0003 m3kg CAMPUS DE ITAPETININGA Determine a fase da água para os seguintes estados Exemplo 3 T 𝜈g 009479 m3kg 𝜈f 0001181 m3kg 2104 MPa 215oC VAPOR SUPERAQUECIDO Ø p 10 MPa e 𝜐 0003 m3kg Ø T 215ºC e 𝜐 01023 m3kg 𝜈 𝜈g 009479 m3kg 𝜈 𝜈 01023 m3kg CAMPUS DE ITAPETININGA Água a 100 kPa com um título de 25 tem sua temperatura aumentada 20oC em um processo isobárico pressão constante Qual o novo título e volume Exemplo 4 p 𝜈g 𝜈f 𝜈1 100 kPa 1985 kPa 𝜈 9962oC 120oC 𝜈2 CAMPUS DE ITAPETININGA Exemplo 4 Água a 100 kPa com um título de 25 tem sua temperatura aumentada 20oC em um processo isobárico pressão constante Qual o novo título e volume Como o estado final é de vapor superaquecido não existe um título a ser definido Para determinar o novo volume precisamos consultar a tabela de vapor superaquecido 𝐼𝑛𝑐𝑙𝑖𝑛𝑎çã𝑜 193636 1694 150 9962 𝜈 1694 120 9962 𝝂𝒅 𝟏 𝟕𝟗𝟐 𝒎𝟑𝒌𝒈 CAMPUS DE ITAPETININGA Determine a fase da substância para os estados Exemplo 5 T 𝜈g 𝜈f 100oC 1013 kPa 500 kPa 15186oC Água no estado de LÍQUIDO COMPRIMIDO ØÁgua a 100oC e 500 kPa ØAmônia a 10oC e 150 kPa ØCO2 a 12oC e 250 MPa 𝜈 500 kPa psat então temos água líquida comprimida 100oC Tsat então temos água líquida subresfriada CAMPUS DE ITAPETININGA Determine a fase da substância para os estados Exemplo 5 T 𝜈 𝜈g 𝜈f 30oC 1195 kPa 2909 kPa 10oC 150 kPa Amônia no estado de VAPOR SUPERAQUECIDO ØÁgua a 100oC e 500 kPa ØAmônia a 10oC e 150 kPa ØCO2 a 12oC e 250 MPa CAMPUS DE ITAPETININGA Determine a fase da substância para os estados Exemplo 5 T 𝜈 𝜈g 𝜈f 12oC 2501 kPa Dióxido de carbono no estado de MISTURA BIFÁSICA SATURADA ØÁgua a 100oC e 500 kPa ØAmônia a 10oC e 150 kPa ØCO2 a 12oC e 250 MPa CAMPUS DE ITAPETININGA Referências üBORGNAKKE C SONNTAG R Fundamentos da termodinâmica clássica 8 ed São Paulo Blucher 2013 894 p üMORAN M J et al Princípios de termodinâmica para engenharia 7 ed Rio de Janeiro LTC 2017 819 p CAMPUS DE ITAPETININGA Até a próxima aula Nos vemos em breve Professor Rafael dos Santos rafasantos01ifspedubr