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.
: Fase
;
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:
Conteúdo envolvido: propriedades da água (tabela de saturação), calor específico e título (steam tables). A gente vai precisar:
- Saber se 10 MPa está abaixo da pressão crítica (22,06 MPa) → então tem região de líquido+vapor.
- Pegar na tabela saturada de água, em 10 MPa, os valores de
e . - Usar a fórmula do título para achar o volume específico.
- 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).
– A pressão crítica da água é
– Como 10 MPa < 22,06 MPa, existe ponto de saturação e a água pode estar em mescla.
– O título é
Logo, a fase é mistura líquido+vapor (“molhadinha”, ou wet vapor).
Passo 3
Calcular o volume específico usando
Na tabela saturada, em
:
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.
Volume específico:
Estado: ponto entre curvas de líquido saturado e vapor saturado nos diagramas PV e TV, à pressão de 10 MPa.