Fluido separado por un tabique adiabático

Un cilindro vertical adiabático dotado de un émbolo también adiabático de masa despreciable y que puede deslizar sin rozamiento, contiene un fluido separado en dos partes por un tabique interior adiabático.

El fluido de la parte inferior se encuentra a 120 °C y 1 bar (igual a la presión ambiente) y ocupa un volumen de 0,1 m³, mientras que el fluido de la parte superior está a 300 °C, 1 bar y ocupa 20 m³.

Partiendo de este estado inicial, se rompe el tabique, mezclándose el fluido hasta que se alcanza un nuevo equilibrio.

• Razonar si el fluido en el estado final se encuentra en estado monofásico o bifásico, y calcular el título en este caso.

Datos:

• A 1 bar y 300 °C: h_A = 3100 kJ/kg; v_A = 0,65 m³/kg
• A 1 bar y 120 °C: h_B = 500 kJ/kg; v_B = 0,001 m³/kg
• A 1 bar: líquido saturado: h^L = 600 kJ/kg; calor latente de vaporización: l = 1535 kJ/kg

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