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 ( ^circ C) V. Específico ( m^3 / kg ) Entalpia (kJ / kg) Título Estado
r 900 0,5

Passo 1

Beleza, aqui a gente tem água (substância pura) e precisa descobrir, no estado “r”, a Temperatura, a Entalpia e o título (x), sabendo que a Pressão é 900 kPa e o Volume específico é 0,500 m³/kg. Isso é Termodinâmica de substância pura: a gente vai usar a tabela de água saturada pra ver se está na região líquida, vapor saturado ou superaquecido, e depois, se for superaquecido, usa a tabela de vapor superaquecido.

Passo 2

Primeiro, vamos ver na tabela de água SATURADA a 900 kPa (0,9 MPa):
• Temperatura de saturação: Tₛₐₜ ≃ 174,1 °C
• v_f (líquido saturado) ≃ 0,001127 m³/kg
• v_g (vapor saturado) ≃ 0,2136 m³/kg
Isso diz quais são os volumes específicos mínimo e máximo dentro da campânula de vaporização.

Passo 3

Comparamos o v dado (0,500 m³/kg) com v_f e v_g:
• 0,500 > v_g (0,2136) ⇒ estamos na região de VAPOR SUPERAQUECIDO (fora da campânula).

Passo 4

Agora, na tabela de VAPOR SUPERAQUECIDO a 900 kPa, encontramos dois pontos de referência:
– a 300 °C: v₁ = 0,383 m³/kg
– a 400 °C: v₂ = 0,5055 m³/kg
Queremos T tal que v = 0,500. Fazemos uma interpolação linear:
T = T1 + v - v1v2 - v1,(T2 - T1) = 300 + 0,500 - 0,3830,5055 - 0,383times(400 - 300) approx 395,7;^circC

Passo 5

Para achar a entalpia h, pegamos na mesma tabela:
– a 300 °C: h₁ ≃ 3062 kJ/kg
– a 400 °C: h₂ ≃ 3125 kJ/kg
Interpolamos de novo:
h = h1 + v - v1v2 - v1,(h2 - h1) = 3062 + 0,500 - 0,3830,5055 - 0,383times(3125 - 3062) approx 3122;kJ/kg

Passo 6

Esboço qualitativo no diagrama P–v:
  1. Desenha a curva de saturação (campânula).
  2. Marca a reta de P = 900 kPa (horizontal).
  3. Fora da campânula, bem à direita, marca o ponto com v = 0,500 m³/kg.

Resposta

Temperatura ≃ 396 °C
Entalpia ≃ 3122 kJ/kg
Título x = não aplicável (vapor superaquecido)
Estado = vapor superaquecido

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