Determine a fração volumétrica do vapor de água a 200 kPa e título de
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Passo 1
Vamos dar uma olhada no que está sendo pedido aqui. O exercício quer que a gente determine a fração volumétrica do vapor de água quando a pressão é de 200 kPa e o título é de 10%. Isso está relacionado ao estudo de termodinâmica, especificamente sobre misturas de líquidos e vapores. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é fração volumétrica, o que significa o título da mistura e as propriedades do vapor de água a 200 kPa.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é título (ou qualidade). O título é a fração de massa que está na fase vapor em uma mistura de líquido e vapor. Aqui, o título é de 10%, ou seja, 0,1. Isso significa que 10% da massa da mistura é vapor e 90% é líquido.
Passo 3
Agora, vamos precisar das propriedades específicas do vapor de água a 200 kPa. Especificamente, precisamos do volume específico do líquido saturado (
) e do vapor saturado (
) a essa pressão. Esses valores geralmente são encontrados em tabelas de propriedades da água.
Por exemplo, suponha que:
-
(volume específico do líquido) -
(volume específico do vapor)
Passo 4
Com o título (
) e os volumes específicos, podemos calcular o volume específico da mistura (
) usando a fórmula:
Substituindo os valores:
Passo 5
A fração volumétrica do vapor (
) é a fração do volume total que é ocupado pelo vapor. Ela pode ser calculada pela relação entre o volume do vapor e o volume total da mistura.
Primeiro, calculamos o volume do vapor:
Agora, a fração volumétrica:
Resposta
A fração volumétrica do vapor de água a 200 kPa e título de 10% é aproximadamente 92,55%.