Um reservatório rígido e fechado de 0,5 m3 de volume é aquecido. Inicialmente o reservatório contém uma mistura bifásica de água liquido-vapor satu...

Para resolver esse problema, é necessário utilizar as propriedades termodinâmicas da água. a) Para determinar a temperatura nos estados 1 e 2, é necessário utilizar a tabela de propriedades termodinâmicas da água. No estado 1, a água está em equilíbrio líquido-vapor saturado, com título de 0,5 e pressão de 1 bar. Na tabela, encontramos que a temperatura correspondente é de 99,61 °C. No estado 2, a pressão é de 1,5 bar. Na tabela, encontramos que a temperatura correspondente é de 121,41 °C. b) Para determinar a massa de vapor presente nos estados 1 e 2, é necessário utilizar a definição de título. No estado 1, o título é de 0,5, o que significa que metade da massa total é líquida e metade é vapor. Portanto, a massa de vapor é igual à massa total multiplicada pelo título, ou seja, 0,5 x 0,5 m³ = 0,25 m³. No estado 2, a pressão é maior, o que significa que há mais vapor. Para determinar a massa de vapor, é necessário utilizar a tabela de propriedades termodinâmicas da água novamente. Encontramos que o volume específico do vapor saturado a 1,5 bar é de 0,194 m³/kg. Portanto, a massa de vapor é igual ao volume de vapor dividido pelo volume específico, ou seja, 0,25 m³ / 0,194 m³/kg = 1,29 kg. c) Para determinar a pressão na qual o reservatório contém apenas vapor saturado, é necessário utilizar a tabela de propriedades termodinâmicas da água novamente. Sabemos que a temperatura está aumentando e que a pressão no estado 2 é de 1,5 bar. Portanto, a pressão na qual o reservatório contém apenas vapor saturado é maior do que 1,5 bar. Procurando na tabela, encontramos que a pressão correspondente à temperatura de 121,41 °C é de 1,7 bar. Portanto, quando a pressão atingir 1,7 bar, o reservatório conterá apenas vapor saturado.