Um recipiente estanque contém uma mistura saturada com 0,2 m^3 de liquido e 0,8 m^3 de R- 134^a a 30^circ C. 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 ( vf) e do vapor saturado ( vg). Essas informações geralmente são encontradas em tabelas de propriedades do fluido refrigerante.

Passo 3

Vamos considerar que o volume específico do líquido saturado ( vf) e do vapor saturado ( vg) para o R-134a a 30°C sejam conhecidos. Com esses valores, podemos calcular as massas de líquido ( mf) e vapor ( mg) presentes na mistura usando a fórmula:
m = Vv
onde V é o volume e v é o volume específico.

Passo 4

Calculando a massa do líquido:
mf = Vfvf
E a massa do vapor:
mg = Vgvg
Aqui, Vf = 0,2 , m³³ e Vg = 0,8 , m³³.

Passo 5

A fração mássica de vapor ( xg) é a razão entre a massa do vapor e a massa total da mistura. Ela é calculada por:
xg = mgmf + mg
Substituindo as massas calculadas no passo anterior.

Passo 6

Após realizar os cálculos com os valores de vf e vg, 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]%.

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