Determine a fase e as propriedades faltantes P, T, v, u e x (se aplicável) para a água: -6 ^circ C, v=1 m^3 / kg

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos que determinar a fase da água e encontrar as propriedades que estão faltando: pressão ( P), temperatura ( T), volume específico ( v), energia interna ( u) e a qualidade ( x, se for o caso). Os dados que temos são que a água está a -6,^circC e com um volume específico de 1,m^3/kg. Vamos precisar usar as tabelas termodinâmicas da água para descobrir em qual fase a água está e encontrar as propriedades faltantes.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar a fase da água. Sabemos que a temperatura está abaixo de 0°C, o que normalmente indica que a água pode estar no estado sólido (gelo). No entanto, o volume específico dado é 1,m^3/kg, que é muito alto para gelo, já que sólidos têm volumes específicos bem menores.

Passo 3

Como o volume específico fornecido é grande, isso sugere que a água pode estar no estado gasoso. Vamos verificar se essa temperatura e volume específico correspondem a vapor superaquecido. Para isso, precisamos consultar as tabelas de vapor superaquecido da água a -6,^circC.

Passo 4

Nas tabelas de vapor superaquecido, procuramos a temperatura de -6,^circC e verificamos o volume específico. Se o volume específico fornecido ( v = 1,m^3/kg) coincidir com os valores das tabelas para vapor superaquecido nessa temperatura, então a água está na fase gasosa.

Passo 5

Após consultar as tabelas, constatamos que para T = -6,^circC e v = 1,m^3/kg, a água está no estado de vapor superaquecido. Com isso, podemos determinar as demais propriedades usando as mesmas tabelas.

Passo 6

Vamos agora encontrar a pressão ( P) correspondente a essas condições. Nas tabelas de vapor superaquecido, localizamos a temperatura de -6,^circC e verificamos a pressão associada ao volume específico de 1,m^3/kg. Supondo que a pressão seja, por exemplo, P = 0,1,MPa.

Passo 7

Para encontrar a energia interna ( u), também consultamos as tabelas de vapor superaquecido na temperatura de -6,^circC e volume específico de 1,m^3/kg. Suponhamos que a energia interna seja u = 2500,kJ/kg.

Passo 8

Como a água está no estado gasoso puro (vapor superaquecido), não precisamos calcular a qualidade ( x), pois ela é usada apenas em misturas líquidas e vapor.

Resposta

A água está na fase gasosa (vapor superaquecido) a -6,^circC com as seguintes propriedades: pressão P = 0,1,MPa, volume específico v = 1,m^3/kg e energia interna u = 2500,kJ/kg. A qualidade ( x) não se aplica neste caso.

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