Complete this table for \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} :
T,{ }^{\circ} \mathrm{C} & P, \mathrm{kPa} & \mathrm{U}, \mathrm{m}^{3} / \mathrm{kg} & Phase description
140 & & 0.035 &
& 550 & & Saturated liquid
125 & 750 & &
300 & & 0.140 &

Passo 1

O enunciado pede para completar as colunas faltantes de pressão P, volume específico U e descrição de fase para quatro situações envolvendo água, usando tabelas de propriedades termodinâmicas (tabela de água saturada e de vapor superaquecido). Vamos tratar cada linha em separado, identificando se é fase saturada líquida, saturada vapor, mistura saturada ou vapor superaquecido, e então consultar/interpolar as tabelas.

Passo 2

Linha 1: T=140\,^\circ\mathrm{C}, U=0{,}035\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg}.
  1. À 140\,^\circ\mathrm{C}, a pressão de saturação é, da tabela de água saturada,
P_{\mathrm{sat}}(140\,^\circ\mathrm{C}) = 361{,}6\\ \mathrm{kPa}.
  1. Como U está entre v_f\approx0{,}00112 e v_g\approx0{,}3929, trata-se de mistura saturada (liquid o+vapor).

Passo 3

Linha 2: P=550\\ \mathrm{kPa}, fase saturada líquida.
  1. Na tabela de água saturada, a temperatura de saturação correspondente é
T_{\mathrm{sat}}(550\\ \mathrm{kPa}) = 156{,}5\,^\circ\mathrm{C}.
  1. O volume específico do líquido saturado é
v_f(550\\ \mathrm{kPa}) = 0{,}001093\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg}.

Passo 4

Linha 3: T=125\,^\circ\mathrm{C}, P=750\\ \mathrm{kPa}.
  1. A 750\\ \mathrm{kPa} a pressão de saturação é P_{\mathrm{sat}}(125\,^\circ\mathrm{C})\approx 235\\ \mathrm{kPa}, mas aqui P>P_{\mathrm{sat}}, logo a água está em vapor superaquecido.
  2. Na tabela de vapor superaquecido a P=0{,}75\\ \mathrm{MPa} e T=125\,^\circ\mathrm{C}, faz-se interpolação entre 0{,}7 e 0{,}8 MPa:
v(0{,}75\\ \mathrm{MPa},125\,^\circ\mathrm{C}) \approx 0,2386\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg}.

Passo 5

Linha 4: U=0{,}140\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg}.
  1. Esse valor de v coincide com o volume específico de vapor saturado v_g para certa pressão. Da tabela de água saturada:
    – em 1{,}3\\ \mathrm{MPa}, v_g\approx0{,}1419\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg};
    – em 1{,}4\\ \mathrm{MPa}, v_g\approx0{,}1341\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg}.
    Interpolando, achamos
P\approx1{,}30\\ \mathrm{MPa}=1300\\ \mathrm{kPa}, \quad T_{\mathrm{sat}}\approx196{,}8\,^\circ\mathrm{C}.
  1. Como U=v_g, é vapor saturado.

Resposta

T, °C P, kPa U,  m^{3}/kg descrição de fase
140 361,6 0,035 mistura saturada
156,5 550 0,001093 líquido saturado
125 750 0,239 vapor superaquecido
196,8 1300 0,140 vapor saturado

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