Considerando a água como substancia pura determine as propriedades para os estados abaixo e esboce os pontos em um diagrama Pv qualitativamente.
Pressão (kPa) | Temperatura
|
V. Específico (
|
Entalpia
|
Título | Estado | |
---|---|---|---|---|---|---|
0 | 525 | 1 |
Passo 1
Beleza, aqui o enunciado diz: “Água como substância pura, estado 0 tem pressão de 525 kPa e título (qualidade) x=1. A gente precisa achar temperatura, volume específico e entalpia e depois marcar esse ponto qualitativamente num diagrama P–v.”
Conteúdo: termodinâmica de vapor saturado. Vamos usar as tabelas de água saturada (vapor saturado) e, como 525 kPa não vem “redondo” na tabela, vamos interpolar entre dois pontos da tabela.
Conteúdo: termodinâmica de vapor saturado. Vamos usar as tabelas de água saturada (vapor saturado) e, como 525 kPa não vem “redondo” na tabela, vamos interpolar entre dois pontos da tabela.
Passo 2
Como x=1, estamos no vapor saturado. A pressão fixa é P=525 kPa.
- Na tabela de saturação achamos P1=500 kPa e P2=600 kPa:
- Para P1=500 kPa: Tsat₁=151,83 °C, vg₁=0,3749 m³/kg, hg₁=2724,35 kJ/kg
- Para P2=600 kPa: Tsat₂=158,82 °C, vg₂=0,3335 m³/kg, hg₂=2745,79 kJ/kg
- Interpolação linear para P=525 kPa:
ΔP = P2–P1 = 100 kPa; Δx = (525–500)/100 = 0,25- Temperatura de saturação
Tsat = Tsat₁ + Δx·(Tsat₂–Tsat₁)
Tsat = 151,83 + 0,25·(158,82–151,83) ≈ 153,58 °C - Volume específico vg
vg = vg₁ + 0,25·(vg₂–vg₁)
vg = 0,3749 + 0,25·(0,3335–0,3749) ≈ 0,3650 m³/kg - Entalpia hg
hg = hg₁ + 0,25·(hg₂–hg₁)
hg = 2724,35 + 0,25·(2745,79–2724,35) ≈ 2729,71 kJ/kg
- Temperatura de saturação
Passo 3
Para esboçar no diagrama P–v (eixo vertical P, horizontal v):
- Desenha a “curva de saturação” (fusão-ponto crítico-fim do domo).
- Em P=525 kPa, traça uma linha horizontal até encontrar a borda direita do domo (vapor saturado).
- Marca o ponto ali, a abscissa vai dar vg≈0,365 m³/kg.
Resposta
Temperatura de saturação Tsat ≈ 153,6 °C
Volume específico vg ≈ 0,365 m³/kg
Entalpia hg ≈ 2730 kJ/kg
Volume específico vg ≈ 0,365 m³/kg
Entalpia hg ≈ 2730 kJ/kg