Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 143

Um tanque rígido de 300 m³ é preenchido com uma mistura saturada de água líquida e vapor de água a 200 kPa. Se 25% de massa for líquida e 75% da massa for vapor, a massa total do tanque é

(a) 451 kg (b) 556 kg (c) 300 kg (d) 331 kg (e) 195 kg

Passo 1

O enunciado do problema pede para encontrarmos a massa de 300 m³ de água ocupando a 200 kPa e 75% da massa como vapor. Para resolver esse problema, devemos calcular o volume específico para esse problema, que se encontra na região de líquido-vapor saturado.

Vamos lembrar a definição de título (x):

x =   m a s s a   d e   v a p o r m a s s a   d e   l í q u i d o + m a s s a   d e   v a p o r

Portanto, para esse problema x = 0,75.

Consultando a Tabela A-5 (página 916) de líquido-vapor saturados, vemos que para uma temperatura de 200 kPa, temos os seguintes valores de volume específico para líquido e vapor saturados:

ν l í q u i d o   s a t u r a d o = 0,001061   m 3 / k g ν v a p o r   s a t u r a d o = 0,88578   m 3 / k g

Dessa maneira, podemos usar o título para calcular o valor do volume específico ( ν ) nessa condição de equilíbrio líquido-vapor:

ν   =   ν l í q u i d o   s a t u r a d o   + x ( ν v a p o r   s a t u r a d o - ν l í q u i d o   s a t u r a d o   )

ν   =   0,001061   m 3 / k g + ( 0,75 ) ( 0,88578   m 3 / k g - 0,001061   m 3 / k g )   = 0,66461   m 3 / k g

Passo 2

Para resolver o problema, calculamos a massa da água nesse estado dividindo o volume pelo volume específico:

m   =   V ν =   300   m ³ 0,66461   m 3 / k g = 451,39   k g

Resposta

Arredondando para o valor inteiro mais próximo, a resposta é 451 kg, letra (a).

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Aquece-se água em um arranjo pistão-cilindro vertical. O pistão tem massa de 20 kg e área da seção transversal de 100 c m 2 . Considerando que a pressão atmosférica local é de 100 kPa, determine a tem
Um tanque rígido de volume igual a 1,8 m 3 inicialmente contém 15 kg de mistura líquido-vapor de água a 90 °C. Em seguida, a água é aquecida lentamente. Determine a temperatura na qual o líquido do ta
Reconsidere o Prob. 3–53. Usando o EES (ou outro programa), investigue o efeito da pressão sobre a massa total da água do tanque. Varie a pressão de 0,1 MPa a 1 MPa. Trace uma curva da massa total de
Um arranjo pistão-cilindro contém 0,005 m 3 de água líquida e 0,9 m 3 de vapor de água em equilíbrio a 600 kPa. Calor é transferido a pressão constante até que a temperatura atinja 200 °C. a) Qual é a
Que processo exige mais energia: vaporizar completamente 1 kg de água líquida saturada à pressão de 1 atm ou vaporizar completamente 1 kg de água líquida saturada à pressão de 8 atm?