Uma mistura bifásica líquido-vapor de água está a uma temperatura de 300^circ C e ocupa um volume de 0,05 m^3. As massas de líquido e vapor saturados são 0,75 kg e 2,26 kg, respectivamente. Determine o volume específico da mistura, em m 3 / kg.

Passo 1

Beleza, aqui o lance é Termodinâmica de fases, mais especificamente a propriedade “volume específico” de uma mistura líquido-vapor. O enunciado diz que temos uma mistura bifásica de água a 300 °C, com volume total V = 0,05 m³. As massas de líquido saturado (mₓₗ = 0,75 kg) e vapor saturado (mᵥ = 2,26 kg) são dadas. A gente precisa encontrar o volume específico da mistura, isto é, o volume por unidade de massa. Para resolver, vamos precisar da definição de volume específico e do total de massa da mistura.

Passo 2

Calcular a massa total da mistura.
A massa total m é a soma da massa de líquido com a massa de vapor:
m = ml + mv
Substituindo:
m = 0,75;kg + 2,26;kg = 3,01;kg

Passo 3

Aplicar a definição de volume específico.
Por definição o volume específico v = Vm de uma mistura é o volume total dividido pela massa total:
Em que
é o volume total da mistura,
é a massa total que acabamos de achar.

Passo 4

Fazendo a conta:
v = 0,05;m^33,01;kg approx 0,0166;m^3/kg
Aqui a teoria é simples: volume específico é uma propriedade intensiva que indica quanto de volume cabe em cada quilo de fluido.

Resposta

O volume específico da mistura é
boxedv approx 0,0166;m^3/kg

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