Complete a tabela a seguir para a Água:
P[kPa] T[ ^circ C] v[m^3 / kg] Fase
? 140 0,05 ?
550 ? ? Líquido saturado
750 125 ? ?
? 500 0,140 ?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa completar a tabela com propriedades da água, como pressão ( P), temperatura ( T), volume específico ( v) e fase (se está líquida, vapor, etc.). Para isso, vamos usar as tabelas de propriedades da água, que ajudam a encontrar essas informações com base em certas condições.

Passo 2

Primeiro, vamos olhar para a primeira linha da tabela onde a pressão está faltando, mas temos a temperatura ( 140,^circC) e o volume específico ( 0,05,m^3/kg). Sabemos que a água pode estar em diferentes fases dependendo dessas condições.

Passo 3

Para encontrar a pressão correspondente a 140,^circC, vamos consultar a tabela de saturação da água. A tabela de saturação nos mostra a pressão em que a água começa a vaporizar (isto é, a pressão de saturação) para uma dada temperatura.

Passo 4

Na tabela de saturação da água, vemos que a temperatura crítica da água é 374,^circC. Para 140,^circC, a pressão de saturação é aproximadamente 476,2,kPa. Então, a pressão ( P) para essa linha é 476,2,kPa.

Passo 5

Agora, vamos determinar a fase da água nessa condição. Com uma temperatura de 140,^circC e um volume específico de 0,05,m^3/kg, que é relativamente baixo, a água está na fase líquida.

Passo 6

Passando para a segunda linha, temos a pressão ( 550,kPa) e a fase indicada como “Líquido saturado”. Queremos encontrar a temperatura ( T) e o volume específico ( v).

Passo 7

Na tabela de saturação da água, para 550,kPa, a temperatura de saturação é aproximadamente 158,9,^circC. Então, T = 158,9,^circC.

Passo 8

Para encontrar o volume específico na condição de líquido saturado, usamos o volume específico do líquido saturado ( vf). Na tabela, para 550,kPa, vf approx 0,001061,m^3/kg.

Passo 9

Agora, vamos para a terceira linha onde a pressão ( 750,kPa) e a temperatura ( 125,^circC) são dadas, e precisamos encontrar o volume específico e a fase.

Passo 10

Primeiro, verificamos a tabela de saturação para 750,kPa. A temperatura de saturação é aproximadamente 170,4,^circC. Como nossa temperatura ( 125,^circC) é menor que a de saturação, a água está na fase líquida.

Passo 11

Para encontrar o volume específico na fase líquida a 750,kPa, usamos o volume específico do líquido saturado ( vf). Na tabela, para 750,kPa, vf approx 0,001055,m^3/kg.

Passo 12

Finalmente, na quarta linha, temos a temperatura ( 500,^circC) e o volume específico ( 0,140,m^3/kg), e precisamos encontrar a pressão e a fase.

Passo 13

Com uma temperatura de 500,^circC, que está acima da temperatura crítica da água ( 374,^circC), a água está na fase supercrítica. Nessa fase, não há distinção clara entre líquido e vapor.

Passo 14

Para encontrar a pressão correspondente, em estado supercrítico, observamos que a pressão pode variar. Considerando o volume específico dado ( 0,140,m^3/kg), que é relativamente alto, podemos estimar uma pressão maior que a pressão crítica de 220,64,bar (ou 22064,kPa). Porém, sem uma tabela específica para supercrítico, consideramos que a pressão está acima de 22064,kPa.

Resposta

P[kPa] T[ ^circ C] v[m^3 / kg] Fase
476,2 140 0,05 Líquido
550 158,9 0,001061 Líquido saturado
750 125 0,001055 Líquido
$>$22064 > 500 Supercrítico

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