Aula-BE-2012-2

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Capítulo 5:Capítulo 5:
Balanços de Energia
(continuação)
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5. TABELAS DE DADOS TERMODINÂMICOS
5 1 Estado de referência e propriedades de estado5.1. Estado de referência e propriedades de estado
Não é possível conhecer-se o valor absoluto de Û para um material, mas nós
podemos determinar a variação de Û correspondente a uma variação específica
de estado (temperatura, pressão e fase).
Suponha por exemplo, que a variação de entalpia para o monóxido de carbono
que ocorre a partir de um estado de referência a 0oC e 1 atm para dois outrosque ocorre a partir de um estado de referência a 0 C e 1 atm para dois outros
estados, sejam medidas, com os seguintes resultados:
CO (g, 0oC, 1 atm) → CO (g, 100oC, 1 atm): ∆ = 2919 J/molHˆ
ˆCO (g, 0oC, 1 atm) → CO(g, 500oC, 1 atm): ∆ = 15060 J/mol
T (oC) (J/mol)
H
0 0
100 2919
2
500 15060
5 5 2 Tabelas de Vapor5.5.2. Tabelas de Vapor
Dada a importância do vapor de água em processos industriais diversos e
na geração de energia elétrica através dos ciclos de vapor, foram
organizadas tabelas de vapor que fornecem as propriedades físicas da
água. O estado de referência para essas tabelas é água líquida no
ponto triplo (0,01oC e 0,00611 bar) no qual estado Û é definido como
zero.zero.
Vaporização e condensação, a pressão e temperatura constantes, são
processo em equilíbrio, e a pressão de equilíbrio é a pressão do vapor.
N d d t t há ã l f lí idNuma dada temperatura, há apenas uma pressão na qual as fases líquido
e vapor de uma substância pura podem existir em equilíbrio. Qualquer uma
das fases pode existir sozinha, é claro, numa larga faixa de condições. Ao
utilizar a palavra equilíbrio estamos falando de um estado que não temp q q
tendência a mudança espontânea.
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Tabelas de Vapor d´água
Tabela A3Tabela A3
Tabela A4
Tabela A5
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FASE LÍQUIDAÆ pode ser vaporizada pela redução da pressão em um processo
isotérmico (T = cte)
FASE GASOSA Æ pode ser condensada pela redução da temperatura em umFASE GASOSA Æ pode ser condensada pela redução da temperatura em um
processo isobárico (P = cte)
PC e TC Æ Representam a pressão crítica e a temperatura crítica,
respectivamente Estes valores representam a temperatura mais elevada e arespectivamente. Estes valores representam a temperatura mais elevada e a
maior pressão em que uma substância pura pode ter o equilíbrio líquido-vapor.
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Transformação da água líquidaTransformação de água líquida em 
vapor à pressão constante
Transformação da água líquida 
em vapor à temperatura 
constante 6
Líquido sub-resfriado: líquido na temperatura menor que a temperatura de 
t ãsaturação 
Líquido saturado: líquido na temperatura de saturação, x = 0 
Vapor úmido: vapor na temperatura de saturação; 0 < x < 1 
Vapor saturado: vapor na temperatura de saturação; x = 1 
Vapor superaquecido: vapor na temperatura acima da temperatura deVapor superaquecido: vapor na temperatura acima da temperatura de 
saturação
Exercícios de Aula
4) Entalpias específicas de vapor d’água relativas à água 
líquida a 32ºF e 1 atm são tabeladas abaixo para 4 pares 
de temperatura e pressãode temperatura e pressão.
T=400ºF, P=1atm : =1239 BTU/lbm
T=400ºF, P=6,8 atm : =1228 BTU/lbm
Hˆ
Hˆ
T=500ºF, P=1 atm : =1285 BTU/lbm
T=500ºF, P=6,8 atm : =1279 BTU/lbm
Hˆ
Hˆ
a) Qual seria o valor de para H2O (l) a 32ºF e 1 atm ?
b) Calcule para o processo
H O (v 500ºF 1 atm) → H O (v 400ºF 6 8 atm)
Hˆ
H2O (v, 500ºF, 1 atm) → H2O (v, 400ºF, 6,8 atm)
c) Determine para H2O (v) a 500ºF e 6,8 atm e para 
H2O (l) a 32ºF e 1 atm caso vapor d’água a 400ºF e 1 atm 
HˆHˆ
fosse escolhido como estado de referência.
Exercícios de AulaExercícios de Aula
5) Uma turbina descarrega 200 kg/h de vapor saturado a 
1 atm. Deseja-se gerar uma corrente a 200ºC e 1 atm 
pela mistura da descarga da turbina com uma segunda 
corrente de vapor superaquecido a 250ºC e 1 atm.p p q
Se 300 kg/h da corrente de produto são gerados, qual a 
quantidade de calor que deve ser transferida ao 
misturador ?misturador ?
Se a mistura for realizada adiabaticamente, qual a vazão 
da corrente de produto.