O que é o título do vapor (x) em uma mistura saturada? Qual é o intervalo possível para esse valor?
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
- Definir o que é o título do vapor
em uma mistura saturada. - Informar qual é o intervalo possível para esse valor.
Não foram fornecidos outros dados numéricos; é uma pergunta conceitual.
Passo 2
Contexto físico (explicação para entender a definição). Numa mistura saturada há duas fases em equilíbrio: uma fase líquida saturada e uma fase vapor saturado. A mistura contém uma certa massa total
composta de massa de líquido saturado
e massa de vapor saturado
. É útil medir “quanto” da massa está na fase vapor — isso é exatamente o que o título do vapor faz. Vou explicar isso de forma bem direta e com notação clara.
Passo 3
Definição matemática do título do vapor. O título do vapor
é a fração mássica de vapor na mistura, isto é:
onde:
-
é a massa total da mistura, -
é a massa que está na fase vapor (saturada), -
é a massa que está na fase líquida (saturada),
e valem as relações
Explicando em palavras simples:
diz “que fração da massa total está como vapor”. Se
a mistura é só líquido saturado; se
é só vapor saturado.
Passo 4
Como calcular
a partir de uma propriedade específica (truque prático para prova). Muitas vezes não se dá
nem
diretamente, mas sim uma propriedade por unidade de massa (propriedade específica) da mistura, por exemplo volume específico
, entalpia específica
ou energia interna específica
. A ideia é que a propriedade específica da mistura é a média ponderada pelas frações mássicas:
onde
pode ser
etc.;
é o valor da propriedade na fase líquida saturada e
é o valor na fase vapor saturado. Isolando
obtém-se a fórmula prática:
Aqui:
-
é a propriedade específica da mistura (por exemplo ou da mistura), -
é a propriedade específica do líquido saturado (na mesma pressão/temperatura), -
é a propriedade específica do vapor saturado.
Passo 5
Exemplo numérico passo a passo (pra você ver como aplicar na prova). Suponha que a tabela de vapor dê:
e que a mistura tem entalpia específica
. Aplicando a fórmula:
Agora simplificando:
Interpretação: cerca de
da massa está em forma de vapor; o restante (
) é líquido. Se a prova pedir massa de vapor para uma massa total
, calcula-se
.
Passo 6
Intervalo possível e significado físico. Para uma mistura saturada válida o título do vapor satisfaz
Interpretações:
-
: estado de líquido saturado (sem vapor). -
: estado de vapor saturado (sem líquido). -
: mistura líquidovapor (ambas as fases presentes).
Se ao calcularvia obtiver , isso indica que o estado não é uma mistura saturada, mas sim líquido comprimido (sub-resfriado). Se obtiver , indica vapor superaquecido. Em provas: checar esse intervalo é uma boa prática para verificar consistência.
Passo 7
Dicas rápidas de prova e comentários amigáveis:
- Escolha a propriedade
que você conhece (normalmente ou em tabelas). Use sempre valores na mesma condição (mesma pressão ou temperatura). - Coloque todos os números em notação coerente (mesmas unidades) antes de aplicar a fórmula.
- Se pedirem “porcentagem de vapor”, multiplique
por . - Lembra: se der fora do intervalo
, não force a interpretação — interprete como sub-resfriamento ou superaquecimento.
Força aí — você consegue aplicar isso rapidinho na prova!
Resposta
O título do vapor
em uma mistura saturada é a fração mássica de vapor na mistura, ou seja
(também calculável por
usando uma propriedade específica
).
O intervalo possível é .
O intervalo possível é