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Exercício válvula - para calculadora 50g

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A figura a seguir mostra o processo de producao de um composto A, gasoso, a partir de A liq/vap a 15atm. No processo, 10^5 cm3/s, medidos na saida (corrente 3) de A sao produzidos. Calcule a taxa de calor e a temperatura T3
dados:
- corrente (1): 50% (em mols) de vapor a 15atm (xv=0,5)
- corrente (2): vapor com temperatura de 50C acima da saturacao
- corrente (3): P3 = 2atm
- esquema:
(1)->[evaporador]->(2)->[valvula]->(3)
RESOLUCAO
(a)
-> equipamentos
1->2: isobarico
2->3: isentalpico
-> calculo de T1 (=Tsat)
Psat = 30.exp(7-(3500/Tsat) Psat = 15atm (=P1)
T1 = 454,95K
-> calculo de T2
T2 = Tsat + 50
T2 = 504,95K
-> calculo de T3
dH = Cp.dT + [V - T.(dV/dT)[P]]dP
da eq. de estado:
V = RT/P + b = RT/P + 100
(dV/dT)[P] = R/P
substituindo:
dH = Cp.dT + [RT/P + 100 - RT/P]dP
delta(H) = Cp.(T3-T2) + 2,42.(P3-P2)
T3 = 508,88
(b)
a valvula eh adiabatica, logo o calor do processo eh apenas o do evaporador
Q = m.(H2-H1)
"preciso de m e delta(H)[1->2]
-> determinacao de m
V = RT/P = b => V3 = R.T3/P3 => V3=20973,52
m = V[3,bolinha]/V3 
m = 4,77 gmol/s
-> como o sistema esta inicialmente em eq L/V e depois vapor super aquecido, vamos dividir o processo em 2 partes, 1 para mudar a fase e outra para aquecer.
-> mudanca de fase
delta(H)[1] = delta(H)[vap].xv xv=0,5
arbitro: P1sat = 1atm (para achar Tn)
Psat = 30.exp[7-(3500/Tn)] => Tn=336,50
delta(Sn)[vap] = 8,0 + 1,987.ln(Tn)
delta(Sn)[vap] = 19,56
dH = T.dS
delta(Hn)[vap] = Tn.delta(Sn)[vap]
delta(Hn)[vap] = 6581,94
-> passar delta(Hn)[vap] para delta(H)[vap]
(delta(H)[vap]/delta(Hn)[vap]) = [(T1-Tc)/(Tn-Tc)]^0,38
delta(H)[vap] = 4033,28
-> determinando delta(H1)
delta(H1) = delta(H)[vap].xv
delta(H1) = 2016,64 cal/gmol
-> aquecimento
dH = Cp.dT => delta(H) = 400 cal/gmol
-> taxa de calor
Q = m.delta(H) = 4,77.(2016,64+400)
Q = 11527,37 cal/s

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