Qual o estado da água com
kpa e
. Calcule entalpia e volume específico.
Passo 1
Beleza, vamos ver o que o enunciado pede. A gente tem água a uma pressão de
e temperatura de
. Queremos saber em que “estado” ela está (vapor, líquido saturado, mistura, etc.) e calcular duas propriedades:
- entalpia
(kJ/kg) - volume específico
(m³/kg)
O conteúdo por trás disso é termodinâmica de substâncias puras (tabelas de vapor d’água). Vamos precisar:
- Comparar
com a temperatura de saturação à pressão dada. - Ver que tipo de “regime” é (superaquecido, saturado, líquido comprimido…).
- Buscar nas tabelas de água (ou aproximar) os valores de
e .
Passo 2
Primeiro, qual é a temperatura de saturação de água à
?
- Pelas tabelas:
- A temperatura que temos é
, ou seja, bem abaixo de .
Passo 3
Como
, a água está em liquido comprimido (ou sub-resfriado). Nesse regime, a gente costuma aproximar as propriedades pelas do líquido saturado à mesma temperatura
, porque a variação com pressão é muito pequena.
Passo 4
Vamos então olhar na tabela de saturado por temperatura para
(que é
). Geralmente a cada 5 ou 10 °C tem um ponto, então a gente interpola entre 20 °C e 40 °C:
Tabela resumida (saturado líquido):
- A 20 °C ( ):
- A 20 °C (
- A 40 °C (\(313\ \text{K}\)):
\[
h_{f2} = 167{,}54\ \text{kJ/kg},\quad
v_{f2} = 0{,}001008\ \text{m}^3/\text{kg}.
\]
Interpolando para
(
acima de 293 K, no intervalo de 20 K):
Passo 5
Recapitulando de forma simples:
- Estado: líquido comprimido (porque
). - Aproximamos pelas propriedades de líquido saturado à mesma
. - Fizemos interpolação entre 20 °C e 40 °C.
Resposta
Estado: líquido comprimido