Determine a energia interna específica do vapor de água. Para: P=0,6 MPa
X=95 %

Passo 1

Beleza, o problema pede pra gente descobrir a energia interna específica do vapor de água que está numa mistura saturada, dado que a pressão é P = 0,6 MPa e a qualidade (fração de vapor) é x = 95 %. Isso é conteúdo de Termodinâmica de Substâncias Puras, mais especificamente propriedades em mistura saturada. Para resolver, a gente vai precisar:
  1. Tabela de vapor saturado para achar a energia interna do líquido saturado e do vapor saturado à pressão dada;
  2. A definição de qualidade e a fórmula de mistura para calcular .

Passo 2

Primeiro, vamos à tabela de vapor saturado à pressão de 0,6 MPa. Lá você encontra:
- Temperatura de saturação (só pra saber em que ponto estamos)
- Energia interna do líquido saturado:
- Energia interna do vapor saturado:
Esses valores vêm direto da tabela; não tem fórmula mágica por trás, é dado experimental.

Passo 3

Agora, lembra que qualidade x = mvapormtotal é a fração de massa que está em fase de vapor:
u ;=; (1 - x),uf ;+; x,ug
Quando temos mistura saturada, a energia interna específica é a média ponderada entre e :
Isso faz sentido porque a parte líquida traz por quilo, e a parte vapor traz por quilo.

Passo 4

Bora substituir:
x = 0,95, uf = 697,2 kJ/kg, ug = 2582,6 kJ/kg
u = (1 - 0,95)times 697,2 ;+; 0,95times 2582,6
Calculando passo a passo:
  1. .
  2. Somando:

Resposta

A energia interna específica do vapor de água, nas condições dadas, é aproximadamente
boxedu approx 2488 kJ/kg

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