Como ler uma Tabela de Vapor

Assim como um mapa (ou sistema de navegação GPS) é necessário quando estiver dirigindo numa nova área, ou uma tabela de vôos é indispensável quando estiver embarcando em um avião, as tabelas de vapor são essenciais para os usúarios de vapor na indústria. Este artigo irá introduzir tabelas de vapor, destacando os diferentes tipos e oferecendo uma visão geral dos diferentes elementos encontrados neles.

Tabelas de Vapor Saturado

A tabela de vapor saturado é uma ferramenta indispensável para todos engenheiros que estiverem trabalhando com vapor. Ela é tipicamente utilizada para determinar a temperatura do vapor saturado a partir da pressão do vapor ou vice-versa, pressão a partir da temperatura do vapor saturado. Em adição à temperatura e pressão, estas tabelas geralmente incluem outros valores relativos tais como entalpia específica (h) e volume específico (v).

O dado encontrado na tabela de vapor saturado sempre se refere ao vapor em um ponto de saturação particular, também conhecido como ponto de ebulição. Este é o ponto onde a água (líquido) e o vapor (gás) podem coexistir na mesma temperatura e pressão. Como a H20 pode ser tanto líquido ou gás neste ponto de saturação, dois conjuntos de informações são requeridas: uma informação para a água saturada (líquido), na qual é tipicamente marcada com um "f" subscrito, e uma informação para o vapor saturado (gás), na qual é tipicamente marcado utilizando um "g" subscrito.

Exemplo de Tabela de Vapor Saturado

Legenda:

• P = Pressão do vapor/água
• T = Ponto de saturação do vapor/água (ponto de ebulição)
• Vf = Volume específico da água saturada (líquido)
• Vg = Volume específico do vapor saturado (gás)
• Hf = Entalpia específica da água saturada (energia requerida para aquecer água a partir de 0ºC (32ºF) até o ponto de ebulição)
• Hfg = Calor latente de evaporação (energia requerida para transformar água saturada em vapor saturado seco)
• Hg = Entalpia específica do vapor saturado (energia total requerida para gerar vapor a partir da água a 0ºC (32ºF)).

Processo de aquecimento que usa o vapor, geralmente utiliza o calor latente de evaporação (Hfg) para aquecer o produto. Como visto na tabela, este calor latente de evaporação é maior em pressões menores. À medida em que a pressão do vapor saturado sobe, o calor latente de evaporação decai gradativamente até que se atinja 0 à pressão supercrítica, i.e. 22,06 mPa (3200 psi).

Dois Formatos: Referência de Pressão e Referência de Temperatura

Já que a pressão do vapor saturado e a temperatura do vapor saturado estão diretamente relacionados um ao outro, tabelas de vapor saturado geralmente estão disponíveis em dois diferentes formatos: referência de pressão e referência de temperatura. Ambos os tipos contêm o mesmo dado que está simplesmente ordenado de maneira diferente.

Tabela de Vapor Saturado Referência de Pressão

Tabela de Vapor Saturado Referência de Temperatura

Unidades diferentes: Pressão Relativa e Pressão Absoluta

Tabelas de vapor saturado podem também usar dois diferentes tipos de pressão: pressão absoluta e pressão relativa.

• Pressão absoluta é referenciada em zero perante a um vácuo perfeito.
• Pressão relativa é referenciada em zero perante à pressão atmosférica (101,3 kPa, or 14,7 psi).

Tabela de Vapor Saturado utilizando Pressão Absoluta

Tabela de Vapor Saturado utilizando Pressão Relativa

Pressão relativa foi criada porque muitas vezes é mais fácil de referenciar a pressão mensurada perante à pressão que estamos vivendo normalmente.

Tabelas de vapor referenciadas em pressão relativa indicam a pressão atmosférica em 0, enquanto que tabelas de vapor em pressão absoluta indicam a mesma pressão em 101,3 kPa (14,7 psi). Também, para distinguir a pressão relativa da pressão absoluta, um "g" é geralmente adicionado ao final da unidade de pressão, por exemplo kPaG ou psig.

Convertendo Unidades Relativas para Unidades Absolutas

Observação importante: Problemas podem ocorrer facilmente quando utilizar por engano a pressão absoluta no lugar da pressão relativa (ou vice-versa), portanto é sempre e extremamente importante prestar muita atenção nas unidades de pressão utilizadas na tabela.

Tabela Resumida

Tabelas de Vapor Superaquecido

Valores relativos ao vapor superaquecido não podem ser obtidos através de uma tabela de vapor saturado normal , portanto requerem o uso de uma Tabela de Vapor Superaquecido. Isto é porque a temperatura do vapor superaquecido, ao contrário de vapor saturado, pode variar consideravelmente para uma mesma pressão.

De fato, as quantidades de combinações possíveis de temperatura-pressão são tão imensas que seria virtualmente impossível reunir todas em uma única tabela. Como resultado, um grande número de tabelas de vapor superaquecido utilizam valores representativos de pressão-temperatura para formar uma tabela resumida.

Exemplo da Tabela de Vapor Superaquecido

As tabelas de vapor superaquecido acima contêm dados de Volume Específico (Vg),Entalpia Específica (Hg>) e Calor Específico (Sg) nos valores típicos de pressão e temperatura.