AVALIANDO PROPRIEDADESPARTE2

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UTFPR – Termodinâmica 1
Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Princípios de Termodinâmica para Engenharia
 Capítulo 3
Parte 2
				
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Tabelas de Saturação
As Tabelas A-2 e A-3 listam os valores de propriedades para os estados de líquido saturado e vapor saturado;
Os valores de propriedades para esses estados são denotados por subscritos f (para líquido) e g (para vapor);
A Tabela A-2 é conhecida como Tabela de Temperatura;
A Tabela A-3 é conhecida como Tabela de Pressão.
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Tabela de Temperatura
Temperatura listada em
incrementos convenientes
Volume específico do 
vapor saturado
Volume específico do 
líquido saturado
Pressão de Saturação
correspondente
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Tabela de Pressão
Pressão listada em
incrementos convenientes
Volume específico do 
vapor saturado
Volume específico do 
líquido saturado
Temperatura de 
Saturação correspondente
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Por Exemplo
Para a água no estado bifásico líquido-vapor à 235ºC, tem-se da tabela A-2:
Psat=3,060 MPa
vf=0,001219 m³/Kg
vg=0,06537 m³/Kg
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Utilizando o Título
O volume específico de uma mistura bifásica líquido-vapor pode ser determinada pela utilização das tabelas de saturação e pela definição de título;
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Por Exemplo – Usando Título
Tem-se água à 10 MPa e título igual a 0,9 , logo da tabela A-3: 
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Usando Diagramas T-v e p-v
Para a facilitar a localização dos estados nas tabelas é conveniente utilizar os diagramas T-v e p-v;
Se é dado uma temperatura ou pressão para um certo estado desenha-se o diagrama e anota-se os valores de vf e vg;
Se o v do estado é:
v<vf, é líquido comprimido, usar tabela A-5;
vf<v<vg, é mistura bifásica, usar tabela A-2;
v>vg, é vapor superaquecido, usar tabela A-4.
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Por exemplo – Distinguindo Fases
Imagine que temos água a 80ºC e três valores de volume específicos:
v1 = 0,001015 m³/Kg
v2 = 2,025 m³/Kg
v3 = 3,710 m³/Kg
Desenhando o diagrama T-v, tem-se:
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Por Exemplo – Diagrama T-v
T=80ºC
vf=0,001029m³/Kg
vg=3,407m³/Kg
v1
v3
v2
Líquido Comprimido
Mistura Bifásica
Vapor Superaquecido
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Entalpia
Como em termodinâmica usa-se muito a soma da energia interna com o produto da pressão pelo volume, define-se essa soma como outra propriedade a entalpia, simbolizada por H:
Em base mássica:
Em base molar:
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Avaliando Energia Interna e Entalpia
As tabelas A-2, A-3, A-4 e A-5, apresentadas anteriormente, também contém os valores de Energia Interna e Entalpia;
Os métodos para se obter os valores dessas propriedades é análogo ao aplicado para volume específico;
As fórmula para mistura bifásica são: 
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Observando nas Tabelas A-4 e A-5
Tabela A-4
Tabela A-5
Energia interna de 
vapor superaquecido
Entalpia específica de 
vapor superaquecido
Energia interna de 
líquido comprimido
Entalpia específica de 
líquido comprimido
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Observando nas Tabelas de Saturação
Energia interna de 
líquido saturado
Energia interna de 
vapor saturado
Entalpia específica de 
líquido saturado
Entalpia específica de 
vapor saturado
Energia interna de 
vaporização
Entalpia específica de 
vaporização
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Por exemplo - Usando Tabelas Diferentes
É determinada a energia interna específica de uma amostra do Refrigerante 22 à 12ºC, cujo valor é 144,58 KJ/Kg. Então vamos calcular a entalpia específica neste estado.
Usado os dados da Tabela A-7:
Logo:
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Tabela A-6 (Sólido-Vapor)
Para a água, a tabela A-6 fornece propriedades de equilíbrio de sólidos saturados e de vapor saturado; 
São dados para estados de pressões e temperaturas abaixo do ponto triplo;
As propriedades para sólido e vapor são subscritos com i e g, respectivamente.
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Estados e Valores de Referência
Assim como os valores de energia potencial, nossos cálculos de u e h precisam de um estado de referência;
Logo o importante não é o valor de uma propriedade em um dado estado, mas sim o valor da diferença para dois estados;
O estado de referência da água é o do líquido saturado a 0,01ºC. Neste estado a energia interna é zero e as propriedades são calculadas a partir deste estado;
Para a amônia, o propano e os refrigerantes é o líquido saturado a -40ºC.
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Calores Específicos cv e cp
As propriedades intensivas cp e cv são definidas para substâncias simples compressíveis puras em termos das seguintes derivadas;
As unidades no SI são: kJ/kg.K e kJ/kmol.K;
A razão de calores específicos é:
Em condições especiais relacionam a variação de temperatura com a troca de calor no sistema.
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
cp do vapor d’água em função de P e T
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Aproximação de líquido por líquido saturado
Percebe-se que v e u variam muito pouco com a pressão para uma temperatura fixa;
Por isso podemos fazer as seguintes aproximações, que em engenharia são razoáveis;
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Modelo de Substância Incompressível
Uma substância idealizada como incompressível é aquela em que assume-se o volume específico constante e que a energia interna varie com a temperatura;
Logo, tem-se: 
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Avaliando Propriedades Termodinâmicas
Referências
MORAN, Michel J. & SHAPIRO, Howard N. Princípios de termodinâmica para engenharia. 4ª edição. LTC. 2002.