Determine a fase ou as fases de um sistema constituído de
e indique a posição nos diagramas
para os seguintes estados: (a)
; (b)
; ©
; (d)
.
Passo 1
Beleza, pra gente resolver essa parada de fases de água a partir de pressão § e temperatura (T), o que precisamos é:
- Entender o diagrama de fases de água (curva de saturação – “domo” – que separa líquido saturado, mistura e vapor saturado).
- Saber usar tabela de vapor/água pra extrair a temperatura de saturação a dado P,
, ou a pressão de saturação a dado T, . - Comparar o nosso
com (ou com ) pra ver se estamos em sub-resfriado (líquido comprimido), na mistura saturada ou em superaquecido.
Pronto, agora vamos passo a passo pra cada estado:
Passo 2
Estado (a):
,
.
- Pela tabela, a temperatura de saturação a 500 kPa é
- Nosso
( ) é ligeiramente maior que . - Logo, a água está em região de vapor superaquecido.
- No diagrama
- : ponto à direita do “domo” (região de superaquecer). - No diagrama
- : idem, à direita do arco de saturação.
Passo 3
Estado (b):
,
.
- De novo,
. - Nosso
( ) é bem maior que . - Fase: vapor superaquecido.
- Diagrama
- : à direita do domo. - Diagrama
- : à direita do arco.
Passo 4
Estado ©:
,
.
- Pela tabela, a pressão de saturação a
é - Nosso
(5 MPa) é muito maior que . - Isso indica água líquida comprimida (sub-resfriada).
- Diagrama
- : à esquerda do domo (região de líquido). - Diagrama
- : idem, à esquerda do arco.
Passo 5
Estado (d):
,
.
- Pela tabela, a pressão de saturação a
é - Nosso
(480 kPa) é menor que . - Logo, a
está acima da temperatura de saturação para 480 kPa (ou seja, ). - Fase: vapor superaquecido.
- Diagrama
- : à direita do domo. - Diagrama
- : à direita do arco.
Resposta
(a) vapor superaquecido – ponto à direita do domo em
-
e
-
.
(b) vapor superaquecido – idem, à direita do “domo”.
© líquido comprimido – ponto à esquerda do domo em -
e
-
.
(d) vapor superaquecido – novamente, à direita do domo nos dois diagramas.
(b) vapor superaquecido – idem, à direita do “domo”.
© líquido comprimido – ponto à esquerda do domo em
(d) vapor superaquecido – novamente, à direita do domo nos dois diagramas.