Qual é a mudança de volume específico da água a 20^circ C, quando ela passa isotermicamente do estado líquido saturado para o estado líquido comprimido a 15.000 kPa ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente calcular a mudança no volume específico da água a 20°C quando ela passa de um estado líquido saturado para um estado líquido comprimido a 15.000 kPa, tudo isso de forma isotérmica (temperatura constante). Isso está dentro da matéria de Termodinâmica, mais especificamente nas propriedades dos fluidos. Para resolver, vamos precisar dos valores do volume específico nesses dois estados e entender como ele varia durante o processo.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é volume específico. Volume específico ( ) é o volume que uma unidade de massa de uma substância ocupa. No caso da água, ele nos diz quanto espaço um quilograma de água ocupa em diferentes condições.

Passo 3

Agora, precisamos identificar os dois estados da água no problema:
  1. Estado Líquido Saturado a 20°C: É quando a água está no ponto de saturação, ou seja, a temperatura e pressão onde começa a evaporar, mas ainda é líquida.
  2. Estado Líquido Comprimido a 20°C e 15.000 kPa: É quando a água está comprimida, ou seja, submetida a uma pressão maior sem mudar a temperatura.

Passo 4

Para encontrar os volumes específicos nesses estados, geralmente usamos tabelas de propriedades da água. Porém, para simplificar, vamos assumir valores aproximados:
  • Volume específico do líquido saturado a 20°C ( ): cerca de
  • Volume específico do líquido comprimido a 20°C e 15.000 kPa ( ): aproximadamente

Passo 5

Agora, calculamos a mudança no volume específico ( De) usando a fórmula:
De
Substituindo os valores:

Resposta

A mudança de volume específico da água a 20°C durante o processo isotérmico é de . Isso significa que o volume específico diminuiu em .

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