18 de Setembro de 2022 - Escrito por Micelli Camargo
Outro dia falamos sobre as Caldeiras e falamos que uma delas só fazia vapor saturado enquanto a outra fazia vapor seco.
Mas afinal de contas, qual a diferença?
Estudamos esse assunto dentro da termodinâmica.
Aprendemos no ensino fundamental que as substância podem ser encontradas em três formas na natureza, o sólido, o líquido e o gás e estes estados estão relacionados com a pressão e temperatura que eles se encontram.
No entanto, entre o estado de líquido e gás, temos o estado de vapor.
A principal diferença entre vapor e gás é que mantida constante a temperatura, o gás não pode ser condensado por aumento de pressão e essa condição está relacionada com o ponto crítico da substância.
Em outras palavras, se o vapor for expandido, pode se transformar em água líquido mesmo que a temperatura não varie.
É esse processo de expansão que acontece na turbina a vapor e a formação de água líquida deve ser evitada, do contrário pode trazer problemas ao funcionamento da mesma.
E como podemos evitar isso? Trabalhando com "vapor seco".
Feito esse preâmbulo, vamos ao tema do título.
Esse processo de transformação de água líquida em vapor pode ser representado num diagrama, aqui escolhemos o diagrama TxV (temperatura versus volume).
Nele temos uma curva que parece um sino e destacamos:
- A esquerda do sino: região de líquido
- Abaixo do sino: região de líquido mais vapor
- Direita do sino: região de vapor
-Acima do sino e do ponto crítico: região de gás
As linhas tracejadas representam uma transformação a pressão constante.
Nesse processo temos 4 pontos importantes que recebem nomes especiais e são eles:
1) líquido sub resfriado ou líquido comprimido (ponto azul)
2) líquido saturado (ponto amarelo)
3) vapor saturado (ponto verde)
4) vapor superaquecido (ponto vermelho)
Considerando uma transformação a pressão constante, ao pegarmos a água a uma condição de líquido resfriado (ponto azul) qualquer e fornecermos energia térmica a ela, a sua temperatura irá começar a subir até o ponto de líquido saturado.
LÍQUIDO SATURADO representa um estado que só temos líquido mas se fornecemos uma pouco mais de energia já começaremos a observar a formação de vapor.
Se continuarmos fornecendo energia, mais vapor vai sendo formado até que chegamos ao ponto de vapor saturado (note que isso acontece a temperatura constante que é uma característica da substância pura).
VAPOR SATURADO é o estado que só temos vapor, no entanto, se PERDERMOS um pouco de energia, já teremos a formação de líquido.
Se fornecemos mais energia ainda, a temperatura volta a subir e passamos a ter o VAPOR SUPERAQUECIDO.
Como ele está num estado afastado do ponto de vapor saturado onde não há a possibilidade de vermos água líquida ele também é chamado de VAPOR SECO.
Portanto em processos que não pode ter água líquida, deve-se trabalhar com vapor superaquecido e o tipo de caldeira para conseguir isso é diferente.
