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Tabelas termodinâmicas

Existem Tabelas termodinâmicas para muitas substâncias, mas apenas iremos usar as Tabelas termodinâmicas para a água.

O Estado de Referência das Tabelas termodinâmicas éo ponto triplo da água

- Entalpia específica do vapor de água em função de T ou de P (J/g) -

T = 0,01ºC ≈ 0ºCP = 4 mmHg

Água líquida

Existem dois tipos de Tabelas termodinâmicas: tabelas de vapor saturado e tabelas de vapor sobreaquecido.

Nas Tabelas de PEQ existe uma tabela de vapor saturado em função da temperatura e uma tabela de vapor saturado em função da pressão.

As Tabelas termodinâmicas dão-nos muita informação, mas apenas iremos usar:

- Entalpia específica da água líquida em função de T ou de P (J/g) - Lh

Vh

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Tabelas termodinâmicas

As Tabelas termodinâmicas permitem calcularVH∆ a diversas temperaturas:

TL

TV

TV hhH −=∆

Vapor sobreaquecido = Vapor que se encontra a uma temperatura superior àtemperatura de saturação, ST

Grau de sobreaquecimento = T -ST

O grau de sobreaquecimento de um vapor obtêm-se a partir das tabelas de vapor sobreaquecido.

Quando se opera com vapor é normal ocorrer uma condensação parcial e assim obtêm-se Vapor húmido, ou seja valor que arrasta gotículas de água líquida.

Um vapor húmido á caracterizado pelo seu título:

As Tabelas termodinâmicas podem ser usadas como tabelas de pressões de vapor.

Lágualiquida agua h MH ====∆∆∆∆ Vvaporvapor h MH ====∆∆∆∆

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Tabelas termodinâmicas

Correcção ao Estado de Referência

CLlidocorrigido hhh º25−−−−====

g/cal 25hh lidocorrigido −−−−====

águademassaovapordemassaovapordemassa

humidovapordemassaovapordemassa

t sec

sec

sec

++++========

t <= 1

O título calcula-se a partir da entalpia do vapor:

O Estado de Referência das Tabelas Termodinâmicas é0ºC. Assim, se o nosso Estado de Referência for diferente (por exemplo 25ºC) é necessário fazer-se uma correcção.

LVvaporvapor

vapor hththM

H )1( −−−−++++========

∆∆∆∆

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Tabelas termodinâmicas

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Tabelas termodinâmicas

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Tabelas termodinâmicas

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Tabelas termodinâmicas

Calcular a entalpia de 100 Kg de vapor de água a 130ºC

Dados:

Estado de Referência T = 25ºC

)det(Pr rabalhoessãoPPT

=

Água líquida

Cºmole/cal 161,8pC Cº130,100vapor ==== Cºmole/cal 062,8pC Cº130,25

vapor ====

mole/Kcal 5195,10H Cº25V ====∆∆∆∆ mole/Kcal 717,9H Cº100

V ====∆∆∆∆

Exemplo da última aula

mole/Kcal 402,9H Cº130V ====∆∆∆∆ Cpliq = 1 cal/g ºC = 18 cal/mole ºC

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Tabelas termodinâmicas

Este problema pode ser resolvido de muitas maneiras distintas.

Temos a situação inicial, água líquida a 25ºC (ponto A) e queremos vapor de água a 130ºC (ponto B).

O que se pretende á calcular como se vai do ponto A para o ponto B.

Sendo a entalpia uma função de estado, só interessam os pontos A e B, e qualquer percurso entre A e B é correcto.

Assim vamos analisar três exemplos de percursos entre A e B.

1º Percurso (a vermelho) : vaporizar a água a 25ºC e aquecer o vapor até 130ºC.

cal 1031,6))25130(062,85,10519(18

10100H 7

3

××××====−−−−××××++++××××××××

====∆∆∆∆

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Tabelas termodinâmicas

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Tabelas termodinâmicas

2º Percurso (a azul) : aquecer a água de 25ºC até 130ºC e vaporizar a água a 130ºC.

cal1027,6)9402)25130(18(18

10100H 7

3

××××====++++−−−−××××××××××××====∆∆∆∆

3º Percurso (a verde) : aquecer a água de 25ºC até 100ºC, vaporizar a água a 100ºC e aquecer o vapor até 130ºC.

4º Alternativa, uso de Tabelas termodinâmicas:

g/J 84,104h Cº25L ==== g/J 1,2720h Cº130

V ====

(((( )))) calH 73

1026,684,1041,272018,4

10100 ××××====−−−−××××====∆∆∆∆

cal1028,6))100130(161,89717)25100(18(18

10100H 7

3

××××====−−−−××××++++++++−−−−××××××××××××

====∆∆∆∆

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Tabelas termodinâmicas

O uso de Tabelas termodinânicas reduz o cálculo e permite obter resultados mais precisos pois evita-se a incerteza da Tabelas.

Conclusão: sempre que possam usem as Tabelas termodinâmicas