3.56 Uma massa de 2 kg de amônia a
e título de
é mantida num tanque rígido que possui uma válvula para descarga no seu fundo. Qual é a massa de líquido que pode ser removida por essa válvula, admitindo que a temperatura permaneça constánte?
Passo 1
O enunciado dá uma massa total de
,kg de amônia em equilíbrio saturado a
com título
num recipiente de volume rígido. Pela definição de título, a massa líquida inicial é
e a massa de vapor inicial é
Para resolver precisamos das propriedades de saturado da amônia a
: o volume específico do líquido saturado
e do vapor saturado
.
Passo 2
Calculemos o volume total do sistema, que é fixo pois o tanque é rígido. Usando
Passo 3
Ao drenar líquido pela válvula mantendo
constante, o volume interno continua sendo
. Quando todo o líquido tiver evaporado, o fluido restante será vapor saturado, cujo volume específico é
. Se
é a massa final dentro do tanque, vale
Logo a massa removida é
Passo 4
Das tabelas de amônia saturada a
temos aproximadamente
Então
Resposta
A massa de líquido que pode ser removida é aproximadamente
,kg.