Um tanque contém uma mistura de água líquida e vapor com 60 % de título (fração de vapor).
(b) Se aquecermos o tanque até que o título seja 100 %, o que acontecerá com a substância dentro do tanque?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um tanque que contém uma mistura de água líquida e vapor com 60% de título, ou seja, 60% da mistura é vapor. O assunto aqui é termodinâmica, mais especificamente sobre propriedades das misturas líquido-vapor. Para resolver, vamos precisar entender o que significa o título da mistura e como ele muda quando a gente aquece o tanque.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é esse título. O título ( x) representa a fração de vapor na mistura. Ele é calculado pela fórmula:
x = mvapormtotal times 100%
Onde:
  • mvapor é a massa do vapor.
  • mtotal é a massa total da mistura (líquido + vapor).
No nosso caso, x = 60%, ou seja, 60% da massa é vapor e 40% é líquido.

Passo 3

Agora, vamos pensar no que acontece quando a gente aquece o tanque. Ao aquecer a mistura, a temperatura aumenta, e isso faz com que mais líquido se transforme em vapor. Isso significa que a parte líquida vai diminuindo e a parte de vapor vai aumentando, fazendo o título ( x) aumentar também.

Passo 4

Queremos aquecer o tanque até que o título seja 100%, ou seja, toda a mistura seja vapor. Matemáticamente, isso significa que queremos que x = 100%, o que implica que toda a massa da mistura está na fase de vapor, e não há mais líquido.

Passo 5

Então, chegando aos 100% de título, isso quer dizer que todo o líquido foi convertido em vapor devido ao aquecimento. Não há mais água líquida no tanque, apenas vapor d’água.

Resposta

Ao aquecer o tanque até que o título seja 100%, toda a mistura de água e vapor se transforma em vapor puro. Ou seja, dentro do tanque haverá apenas vapor d’água, sem mais líquido presente.

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