Uma panela de pressão de 3 litros opera a 3 bar. Quais são as massas de líquido e de vapor na panela se na sua condição de operação:
A panela contém
de água no estado líquido e
de vapor em base volumétrica?
A panela contém
Passo 1
Beleza! A gente tem uma panela de pressão de 3 L (0,003 m³) a 3 bar, com 1 % de água líquida e 99 % de vapor em base volumétrica. O assunto aqui é Termodinâmica de misturas faseadas: usamos tabelas de vapor saturado (à pressão dada) para achar os volumes específicos do líquido (
) e do vapor (
). Aí a gente calcula massa líquida e massa de vapor a partir do volume que cada fase ocupa.
Passo 2
- Converter o volume total:
- Calcular o volume de cada fase (base volumétrica):
Passo 3
Consultar tabelas de vapor saturado a 3 bar (absoluto):
- volume específico do líquido saturado:
- volume específico do vapor saturado:
- volume específico do líquido saturado:
- volume específico do vapor saturado:
Explicação rápida: o volume específico
é o volume que 1 kg da substância ocupa. Logo, pra achar a massa, dividimos o volume que a fase ocupa por esse valor.
Passo 4
Calcular as massas:
Resposta
m_f ≈ 0,0283 kg (líquido)
m_g ≈ 0,00490 kg (vapor)
m_g ≈ 0,00490 kg (vapor)