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OPERAÇÕES UNITÁRIAS NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS Livro de Exercícios

Propriedades Físicas da Água Linha de Sublimação e Linha de Fusão do Gelo

1. Introdução

The International Association for The Properties of Water and

Steam publicou em 2008 o Revised Release on the Pressure along the Melting ad Sublimation Curves of Ordinary Water Substance. Este Release substitui o Release de 1993.

PPressão
TTemperatura: ITS-1990
θTemperatura reduzida θ

Nomenclatura: T

piPressão reduzida: fusão pi

Pmelt

piPressão reduzida: sublimaçãopi

Psubl

*Propriedade reduzida

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2. Equações Para Cálculo da Pressão: Linha de Fusão

pi 1 aj 1 θ bj−

pi Pmelt

em que P* e T* são a pressão e a temperatura no ponto triplo normal da água

(S-L-V), respectivamente. Os coeficientes aj e bj são:

pi Pmelt

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2.3 Pressão na Linha de Fusão do Gelo V

pi Pmelt

pi Pmelt

2.5 Pressão na Linha de Fusão do Gelo VII 355KT≤715K≤( gelo7= )

pi Pmelt

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3. Equações Para Cálculo da Pressão: Linha de Sublimação

3.1 Pressão na Linha de Sublimação 50KT≤273.16K≤( sublimação ) ak θ bk⋅

pi Psubl

em que P* e T* são a pressão e a temperatura no ponto triplo normal da água (S-L-V), respectivamente. Os coeficientes ak e bk são:

Observação:

A IAPWS endoasa a validade das equações apresentadas no release, para cada uma das linhas de saturação. As equações de (1) a (4) são válidas em toda a faixa de equilíbrio sólido-líquido. As equações (5) e (6) cobrem somente as faixas de sólido-líquido e sólido-vapor, respectivamente, tal como indicado.

Outras informações a respeito dos pontos triplo das fases sólidas coexistindo com a fase líquida podem ser obtidas no release da IAPWS.

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4. Dados Para Verificação de Valores Calculados

Na tabela abaixo são fornecidos valores calculados para verificação de programas escritos para calcular pressões utilizando as equações anteriores.

Tabela - Pressões calculadas utilizando temperaturas selecionadas.

1()gelo Ih- líquido260.0138.268
2()gelo I- líquido254.0268.685
3()gelo V- líquido265.0479.640
4()gelo VI- líquido320.01356.76
6()gelo Ih- vapor230.08.94735 x 10-6

Os programas abaixo mostram aplicações das equações acima, e valores calculados utilizando as temperaturas de selecionadas na Tabela acima.

Pode-se verificar os valores calculados por meio de programas computacionais, utilizando as temperaturas da tabela acima. Os programas apresentados a seguir estão validados.

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5. Programas 5.1 Pressão na Linha de Fusão do Gelo Ih

PITgelo, ()

P pi P*⋅← Pressao P← Pressaoreturn

Pressao"Gelo I - Temperatura Fora da Faixa"← Pressaoreturn otherwise gelo 1=if

Pressao"Gelo # Gelo I "← Pressaoreturn otherwise

PI280K1, ()"Gelo I - Temperatura Fora da Faixa"=

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5.2 Pressão na Linha de Fusão do Gelo I

PIIITgelo, ()

Pressao P← Pressaoreturn

Pressao"Gelo I - Temperatura Fora da Faixa"← Pressaoreturn otherwise gelo 3=if

Pressao"Gelo # Gelo I "← Pressaoreturn otherwise

Resultados:

PI280K3, ()"Gelo I - Temperatura Fora da Faixa"= PIT2, ()"Gelo # Gelo I "=

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