Qual é a massa específica do vapor d’água submetido a 0,3 Mpa (medido em escala absoluta) e 15^circ C, em unidades do sistema internacional, SI?

Passo 1

Beleza, então o enunciado pede a massa específica (ou densidade) do vapor d’água em condições de pressão absoluta de 0,3 MPa e temperatura de 15^circC. Isso cai no assunto de termodinâmica básica: vamos usar a equação de estado do gás ideal para vapor d’água. Para resolver, a gente vai precisar:
  1. Converter a temperatura de Celsius para Kelvin;
  2. Usar a equação de gás ideal na forma rho = dfracpR,T;
  3. Saber o valor da constante específica do vapor d’água, R = 461,5 J/(kgcdot K).

Passo 2

Primeiro, converte a temperatura para Kelvin. A relação é T,[K] = T,[^circC]+273,15.
Então
T = 15 + 273,15 = 288,15 K

Passo 3

Agora escreve a equação do gás ideal para massa específica:
rho = pR,T,
onde
- rho é a massa específica em kg/m^3,
- p é a pressão em Pascal,
- R é a constante específica do vapor,
- T é a temperatura em Kelvin.

Passo 4

Pluga os valores:
  • p = 0,3 MPa = 0,3times10^6 Pa,
  • R = 461,5 J/(kgcdot K),
  • T = 288,15 K.
Fica
rho = 0,3times10^6461,5 times 288,15 approx 300,000132,981,2 approx 2,26 kg/m^3

Resposta

A massa específica do vapor d’água é aproximadamente 2,26 kg/m^3.

Exercícios relacionados