Determine a fase para as seguintes substâncias utilizando as tabelas termodinâmicas:
R-134a: T=10
R-134a: T=10
Passo 1
O que o enunciado pede: determinar a fase (se é líquido comprimido/sub-resfriado, mistura saturada ou vapor superaquecido) da substância R-134a nas condições dadas.
Dados fornecidos: e
.
Dados fornecidos:
Passo 2
Qual é a ideia geral para decidir a fase (explicação didática):\n
- As tabelas termodinâmicas de uma substância (como R-134a) dão, entre outras coisas, a pressão de saturação
correspondente a cada temperatura de saturação, e também a temperatura de saturação correspondente a cada pressão. Essas são as tabelas de “saturação”.\n - Regra prática e fácil de aplicar na prova:\n
- Se
(isto é, a pressão real é maior do que a pressão de saturação na temperatura dada), a substância está em estado líquido comprimido (sub-resfriado) àquela temperatura. Intuitivamente: para essa temperatura, a pressão é alta o suficiente para manter tudo líquido.\n - Se
, a substância está em condição de saturação — pode existir uma mistura de líquido e vapor (qualidade entre 0 e 1) ou estar exatamente na fronteira líquido-vapor.\n - Se
, a substância está em vapor (possivelmente superaquecido) àquela temperatura. Intuitivamente: a pressão é baixa para manter líquido nessa temperatura, então está na fase vapor.\n
- Se
- Alternativa equivalente: comparar
com . Se então é vapor superaquecido; se então saturado; se então líquido comprimido.
Passo 3
Como usar a tabela na prática (passo-a-passo que você pode fazer na prova):\n
- Olhe a tabela de saturação de R-134a e procure a linha correspondente a
. Nessa linha a tabela fornece .\n - Compare o valor encontrado com a pressão real
.\n
(Aqui eu peguei o valor direto da tabela termodinâmica de saturação do R-134a:)
Passo 4
Aplicando a regra com os números: temos
e
. Como
, a substância está exatamente na condição de saturação.\n
Interpretação física curta: nessa condição pode existir uma mistura de líquido e vapor em equilíbrio (qualquer fração de massa de vapor de até
). Sem informação adicional (por exemplo entalpia ou título
) não podemos dizer a fração, apenas que está na fronteira líquido–vapor.
Interpretação física curta: nessa condição pode existir uma mistura de líquido e vapor em equilíbrio (qualquer fração de massa de vapor de
Passo 5
Observações úteis para a prova (dicas rápidas):\n
- Se a tabela só te der
como função de , procura e verás — é a mesma verificação, consistente.\n - Se na prova os números não baterem exatamente (por arredondamento), adota a igualdade se a diferença for insignificante; se
for claramente maior ou menor, então aplica as regras de desigualdade para decidir líquido ou vapor.\n - Se precisar da fase exata (fração de vapor), são necessárias propriedades adicionais (por exemplo entalpia saturada líquida e vapor) e então usa-se a equação do balanço para obter
.
Resposta
Saturado (mistura líquido–vapor), pois
.