Problema 1 ( 20 pontos)
Um cilindro fechado contém água a
, sendo
de seu volume como vapor e os restantes
de seu volume como líquido. Calcule o título.
Um cilindro fechado contém água a
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos um cilindro fechado com água a 120 °C, sendo 95 % do volume como vapor e os outros 5 % como líquido. A matéria é Termodinâmica (propriedades da água saturada) e o que a gente vai precisar é:
- A definição de título (ou fração de massa de vapor):
. - A relação massa × volume específico:
. - Os valores de volume específico do líquido saturado
e do vapor saturado a 120 °C, que a gente pega na tabela de vapor d’água.
Passo 2
Primeiro, escreve a fórmula do título em função das massas de vapor e líquido:
Como a massa de cada fase é
, a gente tem:
Passo 3
Sabendo que
e
, substituímos na expressão de
:
Para simplificar, multiplica numerador e denominador por
:
Passo 4
Agora pega na tabela de água saturada a 120 °C:
Substituindo:
Resposta
O título (fração mássica de vapor) é aproximadamente