Cp dell'acqua vaporizzata: considerazioni laterali

Nel post precedente sono stati discussi gli scambi termici dell'acqua a pressione costante. Riproponiamo di seguito il grafico relativo alla fase vapore.


Un confronto estremamente interessante è quello fra il vapore e i gas ideali.
Abbiamo già visto che il Cp di un gas ideale è indipendente dalla temperatura e dalla pressione e per il suo valore si distinguono tre casi limite

Tipo di gasCp [J mol-1 K-1]
Monoatomico5*R/2 = 20,785
Biatomico7*R/2 = 29,099
Poliatomico9*R/2 = 37,413

In un piano Cp-T (calore specifico contro temperatura), il Cp di un gas ideale è rappresentato da una linea orizzontale. L'immagine che segue è la stessa presentata all'inizio a cui sono stati aggiunti i valori relativi ai tre gas ideali per chiarire meglio la situazione.


Confrontando il Cp del vapore con quelli relativi ai gas ideali si riscontra un discreto accordo fra gas poliatomico e vapore a 0,1MPa nell'intervallo di temperatura compreso fra 100°C e 400°C.

Questo risultato non dovrebbe sorprendere più di tanto perchè in effetti l'acqua è una molecola triatomica (formata da due atomi di idrogeno e uno di ossigeno) e pertanto appartiene alla categoria poliatomica.

Si noti però che nel caso delle pressioni più elevate (1MPa e 10MPa) l'accordo non è altrettanto buono e quindi approssimare il vapore acqueo a un gas ideale poliatomico in tali situazioni genera grossolani errori di valutazione.

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