Atividade 3(A3)

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Caro(a) estudante, sabemos que a entalpia e a energia interna de qualquer substância são propriedades que dependem dos estados em que o fluido se encontra para valores específicos de temperatura e pressão.
Com isso, para avaliar propriedades de uma substância líquida, frequentemente podemos utilizar um método especial, que consiste em uma aproximação bem definida utilizando dados de líquido saturado, por exemplo. A equação do balanço de energia em sistemas fechados permite analisar o comportamento do sistema ao construir esboços de seus diagramas p-v ou T-v, utilizados em conjunto com as tabelas próprias para a substância de modo a obter os dados de propriedades desejados.
Dessa forma, imagine que um tanque de volume contenha uma mistura líquido-vapor de refrigerante R-134a a uma pressão de 10 bar. Considere que a massa do líquido saturado no tanque é igual a 30 kg e o título igual a 40%.
A) Utilizando as tabelas de propriedades termodinâmicas, determine o volume do tanque, em m³, e a fração do volume total ocupado pelo vapor saturado.
Vamos determinar as propriedades do líquido saturado a partir das tabelas de propriedades termodinâmicas. A partir da massa do líquido e do título, você pode calcular a massa do vapor e, em seguida, encontrar o volume específico do líquido e do vapor.
Dados
Massa do líquido saturado (m_liq) = 30 kg
Título (x) = 40% (ou 0,4)
Pressão (P) = 10 bar = ou converter para 1000 kPa
Calculando a massa de vapor (m_vap) e usando o título;
m_vap = x * massa_total m_vap = 0,4 * 30 kg = 12Kg
No próximo passo, nós iremos usar as tabelas de propriedades termodinâmicas, assimvamos encontrar os volumes específicos do líquido e do vapor a 10 bar e 40% de título (0,4). 
Consultando as tabelas encontramos os valores correspondentes;
Suponhamos que os valores sejam:
Volume específico do líquido (v_liq) a 10 bar e x = 0,4 = 0,01 m³/kg
Volume específico do vapor (v_vap) a 10 bar e x = 0,4 = 0,4 m³/kg
Cálculo do volume total do tanque (V_total), usando a soma dos volumes específicos, do líquido e do vapor; V_total = m_liq * v_liq + m_vap * v_vap
V_total = 30 kg * 0,01 m³/kg + 12 kg * 0,4 m³/kg V_total = 0,3 m³ + 4,8 m³
V_total = 5,1 m³
A fração do volume total correspondente ocupado pelo vapor saturado é a razão do volume do vapor para o volume total: 
Fração de volume do vapor = V_vap / V_total
Fração de volume do vapor = 4,8 m³ / 5,1 m³ ≈ 0,941 ou 94,1%
B) Ilustre em um diagrama T-v a linha isotérmica e a posição, em relação ao percentual de vapor, em que a substância se encontra no diagrama.
0,450,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
v_vap = 0,04 m³ /Kg 
Diagrama T-v10 bar
VOLUME
TEMPERATURA
 v_liq = 0,01 m³ /Kg
cc