Calculadora de entalpia da água

A Calculadora de Entalpia da Água mede a variação total de energia na água devido à variação de temperatura e/ou mudanças de fase (como fusão ou vaporização). Esta é uma ferramenta vital em termodinâmica. químico engenharia, sistemas HVAC e ciências ambientais. Ajuda os usuários a determinar quanto calor é absorvido ou liberado quando a água é aquecida, resfriada, evaporada ou condensada.

A calculadora faz parte do Calculadora de termodinâmica de transferência de calor e mudança de fase categoria e é valioso para análises de laboratório, projeto de sistemas industriais e cálculos de energia térmica.

Calculadora de Fórmula de Entalpia da Água

1. Calor Sensível (Entalpia em uma Fase Única)

H = m × c × ΔT

• H = Mudança de entalpia (em joules ou quilojoules)
• m = Massa de água (em kg)
• c = Calor específico capacidade de água = 4186 J/kg·°C
• ΔT = Mudança de temperatura = Temperatura final − Temperatura inicial (em °C)

Esta equação é usada quando a água permanece em uma fase (sólida, líquida ou gasosa) e somente a temperatura muda.

2. Calor latente (mudança de fase envolvida)

Quando a água muda de estado (de gelo para líquido ou de líquido para vapor), use:

H = m × L

• L = Calor latente (em J/kg):
  • Para vaporização (líquido para gás): L = 2,260,000 J/kg
  • Para fusão (sólido para líquido): L = 334,000 J/kg

Calor latente refere-se à energia absorvida ou liberada durante transições de fase sem mudança de temperatura.

3. Entalpia total da água (incluindo mudança de fase e aquecimento)

Se tanto a mudança de fase quanto a variação de temperatura estiverem envolvidas:

Total H = (m × L) + (m × c × ΔT)

Isto é aplicado passo a passo:

• Use a fórmula do calor latente quando a água muda de fase
• Use a fórmula do calor sensível para mudanças de temperatura antes ou depois da mudança de fase

Tabela de Referência Rápida

Aqui está uma tabela útil para cenários comuns de entalpia envolvendo 1 kg de água:

Extração	Mudança de temperatura	Mudança de fase	Entalpia Total (kJ)
Aquecimento de 20°C a 80°C	60 ° C	nenhum	251.2
Gelo (0°C) para água (0°C)	0 ° C	Fusion	334.0
Água fervente a 100°C	0 ° C	Vaporização	2260.0
Gelo para água a 50°C	Fusão + 50°C	Sim	334.0 + 209.3 = 543.3
Vapor (100°C) para água a 60°C	−40 ° C	Condensação + resfriamento	2260.0 + 167.4 = 2427.4

Esta tabela pode ser usada para estimar necessidades de aquecimento e transferências de energia em processos térmicos comuns.

Exemplo de Calculadora de Entalpia da Água

Suponha que você queira calcular quanta energia é necessária para converter 2 kg de gelo a 0°C em água a 50°C.

Passo 1: Derreta o gelo

H₁ = m × L = 2 × 334,000 = 668,000 J = 668 kJ

Passo 2: Aqueça a água de 0°C a 50°C

H₂ = m × c × ΔT = 2 × 4186 × 50 = 418,600 J = 418.6 kJ

Etapa 3: Entalpia total

Total H = 668 + 418.6 = 1086.6 kJ

Portanto, são necessários 1086.6 kJ de energia.

Perguntas frequentes mais comuns