Problema 3.24 Um tanque rígido fechado com 0,2m3 contém água a uma pressão inicial de 5bar e um título de
. Calor é transferido até que o tanque contenha somente vapor saturado. Determine a massa final de vapor no tanque, em kg, e a pressão final, em bar.
Passo 1
O enunciado descreve um tanque rígido de volume
contendo inicialmente uma mistura saturada de água-vapor à pressão
com título
. Ao adicionar calor, o sistema atinge o estado de vapor saturado (
). Precisamos usar tabelas de vapor d’água para obter os volumes específicos de saturado líquido e vapor em
, calcular a massa total e, em seguida, achar a pressão de saturção final que corresponde ao mesmo volume específico.
Passo 2
Das tabelas de vapor saturado em
temos
O volume específico inicial da mistura é
Como o tanque é rígido, a massa total
é dada por
Passo 3
No estado final temos vapor saturado (
) ocupando o mesmo volume específico
. Para determinar a pressão de saturação
tal que
, interpolamos nos dados de
das tabelas:
Interpola-se linearmente entre
e
,bar:
Resposta
Massa final de vapor:
Pressão final de saturação:
Pressão final de saturação: