Em cada um dos casos a seguir, determine a fase da água, complete a propriedade que está faltando e represente o estado nos gráficos PV e TV.
P=10 MPa, barx=0,33 : Fase ; widehatV= m³/kg;

Passo 1

Beleza, a questão diz: “Para água em P = 10 MPa e título , determine a fase, complete o volume específico (em m³/kg) e desenhe onde isso cai nos gráficos PV e TV.”
Conteúdo envolvido: propriedades da água (tabela de saturação), calor específico e título (steam tables). A gente vai precisar:
  1. Saber se 10 MPa está abaixo da pressão crítica (22,06 MPa) → então tem região de líquido+vapor.
  2. Pegar na tabela saturada de água, em 10 MPa, os valores de e .
  3. Usar a fórmula do título para achar o volume específico.
  4. Marcar no diagrama PV e TV que estamos na mescla (entre curvas de líquido saturado e vapor saturado).

Passo 2

Determinar a fase:
– A pressão crítica da água é MPa.
– Como 10 MPa < 22,06 MPa, existe ponto de saturação e a água pode estar em mescla.
– O título é , ou seja, 33% em massa é vapor.
Logo, a fase é mistura líquido+vapor (“molhadinha”, ou wet vapor).

Passo 3

Calcular o volume específico usando
widehat V ;=; vf ;+; barx,l(vg - vfr)
Na tabela saturada, em vf = 0,001157 m^3/kg, vg = 0,02169 m^3/kg :
widehat V = 0,001157 + 0,33,(0,02169 - 0,001157) = 0,001157 + 0,33 times 0,020533 approx 0,001157 + 0,006776 = 0,007933 m^3/kg
Então

Passo 4

Marcação nos diagramas (só qualitativo, tipo “X” no meio da duas curvas):
  • No diagrama PV: desenha a curva de líquido saturado (à esquerda) e vapor saturado (à direita). Marca um pontinho entre elas, a 10 MPa, num volume ≃0,008 m³/kg.
  • No diagrama TV: desenha a curva de líquido saturado em baixas T e vapor saturado em alta T, liga as duas. Marca de novo no meio, na temperatura de saturação a 10 MPa (cerca de 311 °C).

Resposta

Fase: mistura líquido+vapor.
Volume específico:
Estado: ponto entre curvas de líquido saturado e vapor saturado nos diagramas PV e TV, à pressão de 10 MPa.

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