Determine a fase e as propriedades faltantes
e
(se aplicável) para a água:
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 (
), temperatura (
), volume específico (
), energia interna (
) e a qualidade (
, se for o caso). Os dados que temos são que a água está a
e com um volume específico de
. 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
, 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
.
Passo 4
Nas tabelas de vapor superaquecido, procuramos a temperatura de
e verificamos o volume específico. Se o volume específico fornecido (
) 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
e
, 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 (
) correspondente a essas condições. Nas tabelas de vapor superaquecido, localizamos a temperatura de
e verificamos a pressão associada ao volume específico de
. Supondo que a pressão seja, por exemplo,
.
Passo 7
Para encontrar a energia interna (
), também consultamos as tabelas de vapor superaquecido na temperatura de
e volume específico de
. Suponhamos que a energia interna seja
.
Passo 8
Como a água está no estado gasoso puro (vapor superaquecido), não precisamos calcular a qualidade (
), pois ela é usada apenas em misturas líquidas e vapor.
Resposta
A água está na fase gasosa (vapor superaquecido) a
com as seguintes propriedades: pressão
, volume específico
e energia interna
. A qualidade (
) não se aplica neste caso.