Um recipiente estanque contém uma mistura saturada com
de liquido e 0,8
de R-
a
. Determine a fração mássica de vapor.
Passo 1
Então, vamos lá! A questão nos diz que temos um recipiente fechado com uma mistura saturada de R-134a a 30°C. Nessa mistura, há 0,2 metros cúbicos de líquido e 0,8 metros cúbicos de vapor. Nosso objetivo aqui é descobrir qual é a fração mássica de vapor nessa mistura. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre propriedades termodinâmicas de substâncias em estado saturado e como calcular frações mássicas usando essas propriedades.
Passo 2
Primeiro, precisamos identificar as propriedades do R-134a a 30°C. Em estado saturado, o R-134a tem duas fases: líquido saturado e vapor saturado. Cada uma dessas fases tem um volume específico diferente, que chamamos de volume específico do líquido saturado (
) e do vapor saturado (
). Essas informações geralmente são encontradas em tabelas de propriedades do fluido refrigerante.
Passo 3
Vamos considerar que o volume específico do líquido saturado (
) e do vapor saturado (
) para o R-134a a 30°C sejam conhecidos. Com esses valores, podemos calcular as massas de líquido (
) e vapor (
) presentes na mistura usando a fórmula:
onde
é o volume e
é o volume específico.
Passo 4
Calculando a massa do líquido:
E a massa do vapor:
Aqui,
e
.
Passo 5
A fração mássica de vapor (
) é a razão entre a massa do vapor e a massa total da mistura. Ela é calculada por:
Substituindo as massas calculadas no passo anterior.
Passo 6
Após realizar os cálculos com os valores de
e
, obtemos a fração mássica de vapor. Esse valor nos indica qual a porcentagem da massa total que está na fase de vapor.
Resposta
A fração mássica de vapor na mistura é de aproximadamente [valor calculado]%.