Cinco kg de vapor ocupam um volume de
. Ache o titulo e a pressão se a temperatura medida é
. (2 ptos.)
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem 5 kg de vapor que ocupam um volume de
e a temperatura é de
. Vamos precisar usar conceitos de Termodinâmica, mais especificamente sobre propriedades dos gases e vapor. Precisamos encontrar o título (que é o volume específico) e a pressão desse vapor.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o título, que na verdade é o volume específico do vapor. O volume específico (
) é o volume ocupado por unidade de massa. A fórmula para calcular é:
Onde:
-
é o volume total -
é a massa
Passo 3
Vamos substituir os valores que temos na fórmula:
Então, o volume específico é
.
Passo 4
Agora, vamos encontrar a pressão. Para isso, podemos usar a equação dos gases ideais, que é uma boa aproximação para o vapor a essa temperatura. A equação dos gases ideais é:
Onde:
-
é a pressão -
é o volume -
é a massa -
é a constante específica do vapor (para a água, ) -
é a temperatura em Kelvin
Passo 5
Primeiro, vamos converter a temperatura para Kelvin:
Agora, rearranjamos a equação para encontrar
:
Passo 6
Substituindo os valores na fórmula:
Lembrando que
, então:
Agora, substituindo novamente:
Resposta
O volume específico é
e a pressão do vapor é
.