Em relação às propriedades da água:
Que volume 3 kg de vapor saturado ocupam a 50 kPa ?

Passo 1

Beleza, vamos ao que interessa: o enunciado pergunta “Que volume 3 kg de vapor saturado ocupam a 50 kPa?”. Isso é um problema de Propriedades da Água na parte de vapor saturado. Para resolver, a gente vai precisar da tabela de vapor saturado (steam tables) e do conceito de volume específico, que é basicamente o volume ocupado por uma unidade de massa.

Passo 2

Antes de mais nada, o que é vapor saturado? É o vapor na temperatura de ebulição correspondente àquela pressão, ou seja, qualquer aumento de energia vai vaporizar água líquida, e qualquer perda, vai condensar vapor. Nesse ponto, as propriedades são tabuladas: em especial o volume específico do vapor saturado, que chamamos de vg e tem unidade de m^3/kg. O volume total V é simplesmente
V = m times vg,
onde m é a massa (3 kg) e vg vem da tabela.

Passo 3

Agora é só “virar” a tabela de vapor saturado: para a pressão de 50 kPa (0,05 MPa), a temperatura de saturação é cerca de 81,33 °C e o volume específico do vapor saturado vale
vg = 0,3749;m^3/kg

Passo 4

Com tudo em mãos, aplicamos a fórmula do volume total:
V = m times vg = 3;kgtimes 0,3749;m^3/kg = 1,1247;m^3

Resposta

O volume ocupado por 3 kg de vapor saturado a 50 kPa é aproximadamente 1,1247 m³.

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