Termodinamica

ETAPA II * PASSO 1
Nessa etapa é necessário lançar mão de conhecimentos adquiridos em sala de aula, no que se diz respeito ao tema de Diagrama de fase.
Para melhor entendimento do tema proposto na ATPS se fez necessário a leitura de textos sobre o assunto.
Pede-se para calcular a pressão e o volume específico dentro de uma panela de pressão quando esta atingir 120ºC e a água no interior entrar em ebulição, com o auxílio de uma tabela de vapor d’água. O trecho a seguir retirado da apresentação da Etapa 2 do ATPS descreve perfeitamente se os valores a serem encontrados vão estar de acordo com o esperado. Leiamos:

“O aumento da pressão faz com que a água no interior da panela entre em ebulição, a uma temperatura acima de 100º C. A pressão do vapor d’água, porém, aumenta até certo limite. Superado esse limite, ela se torna suficientemente elevada para que o vapor levante o pino da válvula central e comece a sair da panela. A partir desse momento, a pressão do vapor se estabiliza porque é controlada pelo escapamento do vapor através da válvula. Em conseqüência, a temperatura no interior da panela também não aumenta mais.”

Utilizando uma tabela de vapor d´água podemos encontrar que a pressão dentro de uma panela de pressão a 120ºC irá ser igual a 1,98 atm e o volume específico da água será de 1,0606 dm³/kg

* PASSO 2
Para que seja possível dimensionar a válvula mais adequada para a panela de pressão com os dados abaixo descritos é necessário obtermos a pressão de vapor, cuja formula é:

Pint=Patm+Pvapor
Por nossas pesquisas compreendemos que a pressão de vapor é a pressão exercida na válvula portanto:
Pvapor=FA

Como temos a pressão interna, que obtemos no passo 1 e a pressão atmosférica temos que:

Pint=Patm+Pvapor

1,98=1+Pvapor

Pvapor=0,98atm
Transformando para pascal obtemos
Pvapor=96,1kPa

Daí,
Pvapor=FA

96,1∙103=mva∙gπ∙(1,5∙10-3)2
A massa da válvula será de mva=0,070kg Ou mva=70g Se utilizarmos um aço inox com um