Determinar o título (se saturado) ou temperatura (se superaquecido) da água nos seguintes estados:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O que a gente precisa fazer aqui é descobrir se a água está no estado saturado ou superaquecido quando está sob uma pressão de 10 MPa e a uma temperatura de 330 °C. Para isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, especialmente as propriedades da água em diferentes estados. Vamos precisar consultar tabelas de vapor d’água para comparar a temperatura dada com a temperatura de saturação correspondente à pressão especificada.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa água estar saturada ou superaquecida.
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Água Saturada: É quando a água está no ponto de fervura para uma determinada pressão. Ela está prestes a passar do estado líquido para vapor. A temperatura de saturação aumenta com a pressão.
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Água Superaquecida: É quando a água está a uma temperatura acima da temperatura de saturação para a pressão dada. Nesse caso, a água permanece no estado líquido mesmo estando quente demais para a pressão atual.
Passo 3
Agora, vamos encontrar a temperatura de saturação da água para a pressão de 10 MPa. Para isso, podemos consultar uma tabela de propriedades da água (tabelas de vapor d’água). Essas tabelas nos mostram a temperatura na qual a água começa a ferver (saturação) para diferentes pressões.
Pesquisando na tabela, descobrimos que:
- Para 10 MPa, a temperatura de saturação é aproximadamente 311 °C.
Passo 4
Com a temperatura de saturação em mãos (311 °C) e comparando com a temperatura fornecida no exercício (330 °C), vemos que:
Isso significa que a água está a uma temperatura acima da temperatura de saturação para a pressão de 10 MPa.
Passo 5
Como a temperatura da água (330 °C) é maior que a temperatura de saturação para a pressão dada (311 °C), concluímos que a água está no estado superaquecido.
Resposta
A água está em estado superaquecido a uma temperatura de 330 °C sob uma pressão de 10 MPa.