Calcule o volume específico para as seguintes situações: água a 200^circ C, título de 80 %

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o volume específico da água que está a 200°C com um título de 80%. Isso significa que temos uma mistura de líquido e vapor, e queremos saber quanto espaço cada quilo dessa mistura ocupa.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é volume específico. Basicamente, é o volume ocupado por uma unidade de massa do material. No nosso caso, queremos saber quantos metros cúbicos (m³) ocupa cada quilo (kg) de água nessa mistura.

Passo 3

O próximo passo é entender o que significa título de 80%. O título (ou qualidade) indica a fração da massa que está na fase de vapor. Então, 80% do nosso sistema é vapor e 20% é líquido.

Passo 4

Para calcular o volume específico, vamos precisar dos valores de volume específico para a água nas duas fases: saturada (quando está em equilíbrio entre líquido e vapor) a 200°C. Esses valores geralmente vêm de tabelas termodinâmicas.
Vamos considerar:
  • é o volume específico da água líquida saturada a 200°C.
  • é o volume específico da água vapor saturado a 200°C.
Pelos dados das tabelas:

Passo 5

Agora, usamos a fórmula para o volume específico de uma mistura:
v = x cdot vg + (1 - x) cdot vf
Onde:
  • v = 0,8 times 0,1274 + (1 - 0,8) times 0,001157 é o título (0,8 nesse caso)
  • e são os volumes específicos que encontramos.
Substituindo os valores:

Passo 6

Vamos calcular cada parte:
0,8 times 0,1274 = 0,10192 , m^3/kg
0,2 times 0,001157 = 0,0002314 , m^3/kg
Somando os dois:
v = 0,10192 + 0,0002314 = 0,1021514 , m^3/kg

Resposta

O volume específico da água a 200°C com título de 80% é aproximadamente 0,1022 m³/kg.

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