Com base nas Tabelas, para uma temperatura de
, determine:
a) A pressão de saturação da água.
b) O volume específico e a entalpia específica para as fases de líquido saturado e de vapor saturado.
c) A variação de entalpia específica durante o processo de vaporização.
a) A pressão de saturação da água.
b) O volume específico e a entalpia específica para as fases de líquido saturado e de vapor saturado.
c) A variação de entalpia específica durante o processo de vaporização.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para a gente, usando as tabelas termodinâmicas da água, determinar alguns valores específicos para a água a uma temperatura de
. Vamos precisar entender sobre pressão de saturação, volume específico, entalpia específica nas fases de líquido e vapor saturado, e a variação de entalpia durante a vaporização. Vou te explicar cada passo de forma bem tranquila.
Passo 2
a) Determinar a pressão de saturação da água a
.
Primeiro, precisamos entender o que é pressão de saturação. É a pressão na qual a água muda de líquido para vapor (e vice-versa) a uma determinada temperatura. Para encontrar esse valor, consultamos as tabelas de propriedades da água que relacionam temperatura e pressão de saturação.
Consultando a tabela, vemos que para
, a pressão de saturação da água é aproximadamente
.
Passo 3
b) Determinar o volume específico e a entalpia específica para as fases de líquido saturado e de vapor saturado a
.
Vamos por partes:
-
Volume específico (
): - Líquido saturado (
): É o volume por unidade de massa da água na fase líquida. - Vapor saturado (
): É o volume por unidade de massa da água na fase vapor.
- Líquido saturado (
-
Entalpia específica (
): - Líquido saturado (
): Energia necessária para elevá-la até a temperatura de saturação. - Vapor saturado (
): Energia necessária para vaporizar a água a essa temperatura.
- Líquido saturado (
Consultando a tabela para
:
-
Volume específico:
-
-
Entalpia específica:
-
Passo 4
c) Calcular a variação de entalpia específica durante o processo de vaporização a
.
A variação de entalpia durante a vaporização, também conhecida como calor latente de vaporização (
), é a diferença entre a entalpia do vapor saturado e a entalpia do líquido saturado:
Substituindo os valores que encontramos:
Resposta
a) A pressão de saturação da água a
é de aproximadamente
.
b)
- Volume específico:
- Líquido saturado:
- Vapor saturado:
- Líquido saturado:
- Entalpia específica:
- Líquido saturado:
- Vapor saturado:
- Líquido saturado:
c) A variação de entalpia específica durante a vaporização a
é de
.