Qual é a pressão necessária para aumentar o volume em 10 \%, isotermicamente, de vapor saturado de água a 60^{\circ} \mathrm{C} ?

Passo 1

O enunciado pede a pressão necessária para se obter um aumento de 10 % no volume de vapor saturado de água a 60\circC, em um processo isotérmico. Para resolver isso, vamos usar a propriedade de vapor saturado (pressão de saturação a 60\circC) e, em seguida, aplicar a lei do gás ideal (ou a relação P\,V= constante em isotérmico).

Passo 2

Da tabela de vapor saturado, a pressão de saturação a 60\circC é
P_{1} = 19{,}946\\ \text{kPa}.

Passo 3

Em um processo isotérmico de gás ideal ou vapor pouco comprimido, vale
P_{1}V_{1} = P_{2}V_{2}.
Como queremos V_{2} = 1{,}10\,V_{1}, temos
P_{2} = P_{1}\,\frac{V_{1}}{V_{2}} = \frac{P_{1}}{1{,}10}.

Passo 4

Substituindo numericamente,
P_{2} = \frac{19{,}946\\ \text{kPa}}{1{,}10} = 18{,}133\\ \text{kPa}.

Resposta

A pressão necessária é aproximadamente 18{,}13\\ \text{kPa}.

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