2 kg de água está inicialmente presente em recipiente rígido de volume
como vapor e líquido na temperatura de
.
Utilize as tabelas das propriedades termodinâmicas da água.
Caso a afirmativa acima estiver verdadeira, qual é a pressão do sistema e quais as massas de vapor e líquido contidos no recipiente?
Utilize as tabelas das propriedades termodinâmicas da água.
Caso a afirmativa acima estiver verdadeira, qual é a pressão do sistema e quais as massas de vapor e líquido contidos no recipiente?
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos 2 kg de água num recipiente rígido de volume total 2,42 m³, a 90 °C, e essa água tá numa mistura de líquido saturado e vapor saturado. O conteúdo é Termodinâmica de misturas bifásicas (líquido + vapor). Para resolver, vamos precisar:
- Tabelas de saturação da água a 90 °C (para achar pressão de saturação, volume específico do líquido
e do vapor ). - A definição de volume específico da mistura e qualidade (fração mássica de vapor).
Passo 2
Primeiro, pela tabela de propriedades da água saturada a
, temos:
Essa
é justamente a pressão do sistema, pois o recipiente está cheio de mistura saturada.
Passo 3
Agora, o volume específico médio da mistura é
Passo 4
A qualidade
(fração mássica de vapor) satisfaz
Substituindo:
Passo 5
Com
na mão, as massas de cada fase são
Resposta
Pressão do sistema:
.
Massas:
Massas:
- Vapor:
. - Líquido:
.