OBS: Para um melhor aprendizado utilize as tabelas termodinâmica (e não os softwares, esses podem ser utilizados para verificar os resultados). Além disso, quando necessário realizar as interpolações.
Determine a fase e as propriedades faltantes (p, T, v, x)
CH4 T=190 K x=0,75

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente determinar a fase e as propriedades que estão faltando (pressão , temperatura , volume específico e qualidade ) para o metano (CH ) nas condições e . Vamos usar tabelas termodinâmicas do metano e, se precisar, vamos interpolar alguns valores.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa a qualidade . A qualidade indica a fração da substância na fase vapor em uma mistura líquida-vapor. Como , isso significa que 75% está na fase vapor e 25% na fase líquida.

Passo 3

Agora, precisamos encontrar a pressão de saturação do metano a . Vamos olhar na tabela de propriedades termodinâmicas do CH . Se a tabela não tiver exatamente 190 K, vamos interpolar entre os valores mais próximos.

Passo 4

Supondo que na tabela temos:
  • A p = p1 + (T - T1)(T2 - T1) times (p2 - p1) , p = 4,6 + (190 - 189)(191 - 189) times (4,8 - 4,6) = 4,6 + 12 times 0,2 = 4,6 + 0,1 = 4,7 , MPa
  • A ,
Vamos fazer a interpolação linear para :

Passo 5

Com a pressão de saturação v = (1 - x) times vf + x times vg e a qualidade , vamos encontrar o volume específico total . A fórmula para isso é:
Onde é o volume específico da fase líquida e da fase vapor a .

Passo 6

Consultando a tabela novamente, suponha que:
  • A v = (1 - 0,75) times 0,0012 + 0,75 times 0,0050 = 0,25 times 0,0012 + 0,75 times 0,0050 = 0,0003 + 0,00375 = 0,00405 , m^3/kg ,
  • A ,
Aplicando na fórmula:

Resposta

As propriedades do metano nas condições dadas são:
  • Fase: Mistura vapor-líquido
  • Pressão
  • Temperatura
  • Volume específico
  • Qualidade

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