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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 53

Uma bomba de vácuo é utilizada para evacuar uma câmara onde algumas espécimes são secados a 50 ° C . A taxa de deslocamento volumétrico da bomba é 0,5   m ³ / s , com uma pressão de entrada de 0,1   k P a e temperatura de 50   ° C . Qual a massa de vapor d’água removida após um período de secagem de 30   m i n

Passo 1

E aí, galerinha! Tudo tranks? Vamos lá resolver nosso probleminha!

Vamos supor que estamos lidando com um gás ideal!

De novo isso, hein?

Se estamos supondo isso, como estamos lidando com uma bomba à vácuo, uma coisa que dá pra fazer é considerar a pressão P tão baixíssima quanto a menor pressão disponível nas tabelas de vapor A . 5

Pois muito bem! Para calcular a massa de vapor d’água é preciso multiplicar o fluxo de massa pelo tempo...

m = m ˙ ∆ t

Passo 2

Só que o nosso fluxo de massa também pode ser escrito como...

m ˙ = V ˙ v

Como;

v = R T P

Então, ficamos com...

m ˙ = P V ˙ R T

E substituindo na fórmula da massa...

m = P V ˙ R T ∆ t

Lembrando que a constante R para o vapor d’água é...

R = 0,46152   k J / k g ⋅ K

Passo 3

Daí, é só colocar os respectivos valores numéricos correspondentes e substituir...

m = 0,1 ⋅ 0,5 0,46152 ⋅ 50 + 273,15 ( 30 ⋅ 60   s )

m = 0,603   k g

Pronto! Terminamos aqui!

Resposta

m = 0,603   k g

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