É razoável assumir que as substâncias a seguir comportam-se como um gás perfeito nos estados mencionados?
Água a 32{ }^{\circ} \mathrm{C}, 0,07 \mathrm{kgf} / \mathrm{cm}^{2}.

Passo 1

O que o enunciado dá e o que pede:
  • Dados fornecidos:
    • Temperatura: T = 32^\circ\mathrm{C}.
    • Pressão: P = 0,07\\ \mathrm{kgf/cm^2}.
  • Pergunta a responder:
    • É razoável assumir que a substância (água) se comporta como gás perfeito nas condições dadas?
Vou usar os dados acima sem pedir nada mais. A resolução começa no próximo passo.

Passo 2

Converter a pressão para unidades mais usuais (SI) e interpretar possibilidades (pressão absoluta ou pressão manométrica).
  • Conversão da unidade:
    • 1\\ \mathrm{kgf/cm^2} = 9{,}80665\times10^{4}\\ \mathrm{Pa}.
    • Logo, se a pressão dada for absoluta, P_{\text{abs}} = 0,07\cdot 9{,}80665\times10^{4}\\ \mathrm{Pa} = 6{,}8647\times10^{3}\\ \mathrm{Pa} \approx 6{,}865\\ \mathrm{kPa}.
  • Caso a pressão indicada seja manométrica (isto é, 0,07\\ \mathrm{kgf/cm^2} acima da atmosférica), a pressão absoluta seria P_{\text{abs}} = 0,07\cdot 9{,}80665\times10^{4}\\ \mathrm{Pa} + 101\,325\\ \mathrm{Pa} \approx 108{,}189\\ \mathrm{Pa} \approx 108{,}2\\ \mathrm{kPa}.
Observação: muitos enunciados omitem se a pressão é absoluta ou manométrica; aqui eu avalio ambas as interpretações porque não foi especificado — assim fica claro que a conclusão não depende da ambiguidade.

Passo 3

Entender a condição de fase (líquido vs vapor) usando a pressão de saturação à temperatura dada.
  • Conceito rápido: para água à temperatura T existe uma pressão de saturação P_{\text{sat}}(T).
    • Se P_{\text{abs}} < P_{\text{sat}}(T) então, àquela T, a água só pode estar como vapor seco (ou superaquecido, se for vapor e P for menor que P_{\text{sat}}).
    • Se P_{\text{abs}} > P_{\text{sat}}(T) então, àquela T, a água está na fase líquida (líquido saturado comprimido) — ou seja, não é vapor.
  • Vou usar a tabela de vapor (steam tables) para obter P_{\text{sat}} em T = 32^\circ\mathrm{C}. Peguei este valor na tabela de saturação do vapor d’água:
    P_{\text{sat}}(32^\circ\mathrm{C}) \approx 4{,}76\\ \mathrm{kPa}.

Passo 4

Comparar P_{\text{abs}} com P_{\text{sat}} nas duas interpretações de pressão.
  • Se a pressão dada for absoluta:
    P_{\text{abs}} \approx 6{,}865\\ \mathrm{kPa} \quad\text{e}\quad P_{\text{sat}}(32^\circ\mathrm{C})\approx 4{,}76\\ \mathrm{kPa}.
    Como 6{,}865\\ \mathrm{kPa} > 4{,}76\\ \mathrm{kPa}, à temperatura 32^\circ\mathrm{C} a água estaria na fase líquida (líquido comprimido), não vapor.
  • Se a pressão dada for manométrica (ou seja, P_{\text{abs}}\approx 108{,}2\\ \mathrm{kPa}):
    108{,}2\\ \mathrm{kPa} \gg 4{,}76\\ \mathrm{kPa},
    então também é líquido (claramente muito acima da pressão de saturação).
Em ambas as interpretações a água está em fase líquida/comprimida à 32^\circ\mathrm{C}.

Passo 5

Explicar por que, se a água está líquida, não se pode assumir gás perfeito — e como checar caso fosse vapor.
  • O modelo do gás perfeito (lei dos gases ideais) só é aplicável quando a substância está realmente na fase gasosa (vapor) e quando os efeitos de interação molecular e volume próprio das moléculas são desprezíveis. Para líquidos isso é totalmente falso: as moléculas estão muito próximas e interações são fortes. Portanto NÃO se pode modelar líquido como gás ideal.
  • Regra prática que se usa na prova (como checar rapidamente):
    1. Verificar a fase comparando P_{\text{abs}} com P_{\text{sat}}(T) — já feito.
    2. Se estivesse na fase vapor, verificar se o vapor é “raro” o suficiente: usar fator de compressibilidade Z=\dfrac{P\,v}{R\,T} e checar se Z\approx 1. Ou usar critérios qualitativos: pressão muito menor que a crítica e temperatura razoavelmente maior que a temperatura de saturação fazem o gás tender ao ideal.
    3. Para a água em particular, por ser muito polar e ter alta P_c e T_c ( T_c\approx 647{,}1\\ \mathrm{K}, P_c\approx 22{,}06\\ \mathrm{MPa}), o vapor só se aproxima do ideal quando está bem acima da pressão de saturação e em pressões baixas relativas à crítica. Mas isto é irrelevante aqui, porque a água está líquida.

Passo 6

Resposta final e lembrete motivacional.
  • Conclusão: não é razoável assumir comportamento de gás perfeito porque, nas condições dadas ( T=32^\circ\mathrm{C} e P=0,07\\ \mathrm{kgf/cm^2}, seja interpretada como absoluta ou manométrica), a água encontra‑se na fase líquida/comprimida — e líquidos não obedecem à lei dos gases ideais.
Força aí — essa verificação (converter unidades, consultar P_{\text{sat}}(T) e comparar) é exatamente o que vale na prova: é rápida e segura.

Resposta

Não. A água está na fase líquida (comprimida) em 32^\circ\mathrm{C} e 0,07\\ \mathrm{kgf/cm^2}, portanto não é razoável tratá‑la como gás perfeito.

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