Determine a fase da água para os seguintes casos: T=343,15 K, P=31,19 kPa

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para determinar a fase da água quando a temperatura é de e a pressão é de . Isso está relacionado ao estudo das fases da matéria, especificamente como a água pode estar sólida, líquida ou gasosa dependendo da temperatura e da pressão. Para resolver isso, vamos precisar conhecer o diagrama de fases da água e entender o que cada região desse diagrama representa.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a água pode existir em três fases principais: sólido (gelo), líquido e gasoso (vapor). O que determina em qual fase a água está é a combinação da temperatura e da pressão ambiente.

Passo 3

Vamos analisar a temperatura fornecida: é equivalente a . Agora, a pressão dada é , que é menor que a pressão atmosférica normal (aproximadamente ).

Passo 4

No diagrama de fases da água, existe uma linha chamada de “linha de vapor” que indica a pressão de vapor da água para cada temperatura. Se a pressão ambiente for maior que a pressão de vapor, a água tende a estar no estado líquido. Se for igual, temos coexistência de líquido e vapor. Se for menor, a água está no estado gasoso.

Passo 5

Vamos verificar a pressão de vapor da água a . Consultando tabelas de pressão de vapor, vemos que a pressão de vapor da água a é aproximadamente .

Passo 6

Comparando a pressão ambiente com a pressão de vapor , observamos que estão praticamente iguais. Isso significa que a água está na condição de equilíbrio entre líquido e vapor.

Resposta

A água está na fase de coexistência entre líquido e vapor.

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