Um reservatório rígido contém 10000 g de água a 90^circ C. Sabendo que 8 kg estão sob a forma de líquido e o restante na forma de vapor, determine o volume deste.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a gente tem um reservatório rígido com 10 000 g (ou seja, 10 kg) de água a 90 °C. Dessas 10 kg, 8 kg estão em fase líquida e 2 kg em fase de vapor. A matéria aqui é propriedades de sistemas bifásicos (líquido + vapor) e vamos precisar das tabelas de vapor saturado para achar os volumes específicos e a 90 °C.

Passo 2

Quando água líquida e vapor coexistem a uma temperatura fixa, o volume total do sistema é dado por
V = mf,vf ;+; mg,vg
onde
  • e são as massas de líquido e de vapor,
  • e são os volumes específicos (m³/kg) do líquido saturado e do vapor saturado, respectivamente.

Passo 3

Agora, vamos buscar na tabela de vapor saturado (90 °C):
vf approx 0,001036;m^3/kg, vg approx 2,409;m^3/kg

Passo 4

Substituindo na fórmula:
V = (8;kg),(0,001036;tfracm^3kg) ;+; (2;kg),(2,409;tfracm^3kg)
V = 8 times 0,001036 ;+; 2 times 2,409 = 0,00829 ;+; 4,818 approx 4,826;m^3

Resposta

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