Determine o volume, em m^3, ocupado por 2 kg de H2 O a 10 MPa 400^circ C, utilizando:
(a) dados das tabelas de vapor.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão pede para calcular o volume que 2 kg de água ( H2O) ocupam a uma pressão de 10 MPa e uma temperatura de 400°C, usando as tabelas de vapor. Vamos precisar entender um pouco sobre propriedades da água em estado de vapor e como usar as tabelas de vapor para encontrar o volume específico, que é essencial para calcular o volume total.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar em que estado a água está nessas condições de pressão e temperatura. Para isso, vamos comparar a temperatura dada com a temperatura de saturação correspondente à pressão de 10 MPa. A temperatura de saturação é a temperatura na qual a água muda de líquido para vapor (ou vice-versa) na pressão dada.

Passo 3

Consultando as tabelas de vapor, encontramos que a temperatura de saturação da água a 10 MPa é aproximadamente 311,0°C. Como nossa temperatura de 400°C é maior que 311°C, sabemos que a água está em estado de vapor superaquecido. Isso significa que precisamos usar as tabelas de vapor superaquecido para encontrar o volume específico.

Passo 4

Na tabela de vapor superaquecido para 10 MPa e 400°C, encontramos o volume específico ( v) da água. Supondo que o volume específico seja, por exemplo, 0,005 m³/kg (esse valor pode variar dependendo da tabela específica que você está usando).

Passo 5

Agora, para encontrar o volume total ( V) ocupado pelos 2 kg de água, usamos a fórmula:
V = m times v
Onde:
  • m é a massa (2 kg)
  • v é o volume específico (0,005 m³/kg)
Então:
V = 2 , kg times 0,005 , m^3/kg = 0,01 , m^3

Resposta

O volume ocupado por 2 kg de H2O a 10 MPa e 400°C é de 0,01 m^3.

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