Questão 1.
Um recipiente contém 1 kg de água, com a presença de líquido e vapor em equilíbrio a 1000 kPa . Sabendo-se que o vapor ocupa
do volume do recipiente, determine H e S para a massa total de
de
.
Passo 1
O enunciado dá uma massa total de
de água num recipiente a
, em equilíbrio saturado (líquido
vapor). Sabe-se que o vapor ocupa
do volume total. Queremos determinar a entalpia
e a entropia
dessa massa. Para isso vamos usar propriedades de água saturada (tabelas de vapor): volume específico saturado líquido
, vapor
, entalpias
e entropias
.
Passo 2
Definimos a qualidade
(fração mássica de vapor). O volume total é
e o volume ocupado pelo vapor é
Como
, temos
Dessa equação isolamos
.
Passo 3
Reescrevendo e resolvendo para
:
Usando valores a
(tabela):
obtemos
Passo 4
A entalpia e a entropia específicas da mistura são
De tabela a
:
Passo 5
Substituindo
:
Como a massa total é
,
e
.