Determine a fase e as propriedades que faltam ( p, T, v, e x ) para os seguintes casos:
(b) R-134a \quad p=300 \mathrm{kPa} \quad v=0,072 \mathrm{~m}^{3} / \mathrm{kg}

Passo 1

O que o enunciado dá e pede: temos R-134a com p=300\\ \mathrm{kPa} e v=0,072\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg}. O objetivo é determinar a fase do fluido e as propriedades que faltam (neste caso precisamos obter a temperatura T correspondente e a qualidade x, se aplicável). Lista das informações relevantes: p e v fornecidos; devemos comparar com propriedades de saturação para decidir a fase e calcular x se estiver na região bifásica.

Passo 2

Como decidir a fase — ideia e fórmula chave: para uma pressão dada, a tabela de saturação fornece o volume específico do líquido saturado (v_f) e do vapor saturado (v_g) e a temperatura de saturação T_\text{sat}. As possibilidades são:
  • Se v < v_f: fluido comprimido (sub-resfriado).
  • Se v = v_f: líquido saturado (qualidade x=0).
  • Se v_f < v < v_g: mistura saturada (líquido + vapor), então podemos calcular a qualidade x.
  • Se v = v_g: vapor saturado (qualidade x=1).
  • Se v > v_g: vapor superaquecido.
    A fórmula para qualidade é
x=\frac{v-v_f}{v_g-v_f},
onde v é o volume específico dado, v_f é o volume específico do líquido saturado e v_g é o volume específico do vapor saturado (ambos à mesma pressão).

Passo 3

Consultar a tabela de saturação de R-134a para p=300\\ \mathrm{kPa}. (Aqui lemos os valores diretamente da tabela saturada padrão de R-134a.) Os valores lidos são:
T_\text{sat}=9,82^\circ\mathrm{C},
v_f=0,000791\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg},
v_g=0,07687\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg}.

Passo 4

Comparação numérica para decidir a fase: temos v_f=0,000791\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg} muito menor que o valor dado v=0,072\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg}, e v=0,072\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg}<v_g=0,07687\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg}. Logo
v_f < v < v_g,
portanto o fluido está na região bifásica (mistura saturada: líquido + vapor).

Passo 5

Cálculo da qualidade x usando a fórmula e os valores da tabela. Primeiro calculamos numerador e denominador:
v-v_f = 0,072 - 0,000791 = 0,071209\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg},
v_g-v_f = 0,07687 - 0,000791 = 0,076079\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg}.
Agora a qualidade:
x=\frac{0,071209}{0,076079}\approx 0,936.
Interpretação: a mistura é formada por aproximadamente 93,6\% em massa de vapor e 6,4\% de líquido.

Passo 6

Resumo final e observações práticas: a pressão dada determina a temperatura de saturação T_\text{sat} (aqui 9,82^\circ\mathrm{C}). Como o volume específico dado fica entre v_f e v_g, o estado é mistura saturada e podemos usar a relação linear entre volumes específicos para achar a qualidade x. Pronto — agora na prova, sempre que der p e v proceda exatamente assim: leia v_f,v_g,T_\text{sat} na tabela para aquela p, compare v com v_f e v_g e calcule x se estiver entre os dois.

Resposta

Mistura saturada (líquido + vapor)
p=300\\ \mathrm{kPa}
T=9,82^\circ\mathrm{C}
v=0,072\\ \mathrm{m}^3/\mathrm{kg}
x\approx0,936

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