Para um volume específico de 0.2 m^3 / kg, encontre o título do vapor se a pressão absoluta for 40 kPa. Qual é a temperatura de cada caso?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de termodinâmica onde precisamos encontrar o título do vapor (que é a qualidade, ou seja, a fração de vapor na mistura) quando o volume específico é de e a pressão absoluta é de . Além disso, queremos saber qual é a temperatura nesse caso. Para resolver isso, vamos precisar usar as tabelas de vapor saturado e aplicar umas fórmulas básicas de mistura de fases.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
  • Pressão absoluta ( ):
  • Volume específico ( ):
Sabemos que, para vapor saturado, temos duas fases: líquido saturado e vapor saturado, cada uma com seus próprios volumes específicos ( para o líquido e para o vapor).

Passo 3

Vamos usar a equação da mistura para encontrar o título do vapor ( v = (1 - x) vf + x vg ):
x = v - vfvg - vf
Queremos isolar o , então rearranjando a fórmula:
Para isso, precisamos dos valores de e na pressão de . Normalmente, esses valores são encontrados em tabelas de vapor saturado.

Passo 4

Consultando uma tabela de vapor saturado para , encontramos:
  • Volume específico do líquido saturado ( ): aproximadamente
  • Volume específico do vapor saturado ( ): aproximadamente

Passo 5

Agora, vamos calcular o título do vapor ( x = 0,2 - 0,0010,462 - 0,001 = 0,1990,461 approx 0,432 ):
Então, o título do vapor é aproximadamente .

Passo 6

Para encontrar a temperatura, sabemos que, para uma pressão de , a temperatura de saturação ( ) pode ser encontrada na mesma tabela de vapor saturado. Geralmente, para , a temperatura de saturação é cerca de .

Resposta

O título do vapor é aproximadamente e a temperatura correspondente é .

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