Enunciado

Um tanque contém 2   k g de nitrogênio a 100   K e título igual a 0,5 . Retira-se 0,5 kg de fluido do tanque através de uma tubulação com a válvula num processo isotérmico. Determine o estado final dentro do tanque e o volume de nitrogênio extraído se a tubulação estiver localizada a ) no topo do tanque e b ) no fundo do tanque.

Passo 1

Vamos lá pessoal!

O enunciado deseja saber a fase e volume de nitrogênio extraído para os casos a) e b).

Para determinar o volume extraído é tranquilo, iremos olhar na tabela B . 6.1 com a temperatura de 100   K iremos encontrar os volumes específicos para cada fase.

v L = 0,001452   m 2 / k g

v V = 0,031216   m 3 / k g

E multiplicaremos pela massa que foi extraído, vamos determinar isso.

Passo 2

a) Para tubulação no topo:

Como temos título, a fase atual da substância é uma mistura de vapor com líquido, portanto, com a tubulação no topo estaríamos extraindo apenas o vapor.

O volume retirado foi de:

V s a í d a = m s a í ∙ v V = 0,5 ∙ 0,031216 = 0,000726   m 3

Passo 3

b) Para tubulação na parte inferior no tanque, temos apenas líquido, portanto, estaremos extraindo apenas líquido do tanque.

O volume extraído foi de:

V s a í d a = m s a í d a ∙ v L = 0,5 ∙ 0,001452 = 0,0156   m 3

Resposta

a) Topo temos estado de vapor saturado, V s a í d a = 0,000726   m 3

b)Na parte inferior temos estado líquido saturado, V s a í d a = 0,0156   m 3

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