Um tanque de 10 m^3 contém vapor de água a 275^circ C e 15,0 bar. O tanque e seu conteúdo são resfriados até a pressão cair a 1,2 bar. Parte do vapor condensa durante o processo.
Determine a temperatura final do conteúdo do tanque e;

Passo 1

Beleza, vamos recapitular rapidinho o que temos aqui. Tem um tanque de 10 m³ com vapor de água a 275 °C e 15 bar. Aí a gente esfria tudo até a pressão cair pra 1,2 bar, rolando condensação de um tanto do vapor.
Conteúdo: Termodinâmica – propriedades de vapor de água e mistura saturada.
O que a gente vai usar:
• Tabelas de vapor (Steam Tables) pra achar temperatura de saturação a uma dada pressão.
• Conceito de mistura saturada: quando ela está em equilíbrio líquido-vapor, T é igual à temperatura de saturação correspondente à pressão.

Passo 2

Como o volume do tanque é fixo, ao esfriar a pressão vai caindo até que, a 1,2 bar, o fluido atinge o ponto de saturação. Aí vira mistura saturada (parte líquido, parte vapor) e não superafria nem superaquecido mais.
Nesse estado de mistura saturada, a temperatura T final é simplesmente a temperatura de saturação a 1,2 bar:
Tfinal = Tsatl(P=1,2 barr)

Passo 3

Agora é recorrer à tabela de vapor:
Para P = 1,2 bar (120 kPa), a Tₛₐₜ vale, em geral, cerca de
Tsat(1,2 bar) approx 105,0;^circC

Resposta

A temperatura final do conteúdo do tanque é de aproximadamente
boxedTfinal = 105,0;^circC

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