(Valor: 0,25) - Indique se temos líquido comprimido, líquido saturado, mistura, vapor saturado, vapor superaquecido:
Água a
Água a
Passo 1
O enunciado pede que identifique em qual das categorias abaixo a água se encontra: líquido comprimido (liquido sub-resfriado), líquido saturado, mistura líquido–vapor (qualidade entre 0 e 1), vapor saturado ou vapor superaquecido.
Informações dadas:
Informações dadas:
- Temperatura:
. - Pressão:
.
Passo 2
Explicando o que cada termo significa (com calma, como num resumo de prova):
- Líquido comprimido (ou sub-resfriado): a temperatura é menor que a temperatura de saturação àquela pressão; a substância está totalmente líquida e não pronta para vaporizar. Em símbolos: se
então é líquido comprimido (ou, equivalentemente, se nesse contexto). - Líquido saturado: está exatamente na curva de saturação como líquido puro, isto é
e qualidade . - Mistura (liquido+vapor): também ocorre quando
(ou ), mas com qualidade . - Vapor saturado: ocorre quando
com qualidade . - Vapor superaquecido: a temperatura é maior que a temperatura de saturação àquela pressão; a substância está em fase gasosa com temperatura acima da saturação. Em símbolos: se
(ou, equivalentemente, se ) então é vapor superaquecido.
Observação prática: para decidir, usa-se uma tabela de vapor saturado (tabelas termodinâmicas) e se comparam
com
ou
com
. Vou mostrar as duas abordagens.
Passo 3
Abordagem 1 — comparar a pressão dada com a pressão de saturação à temperatura dada.
- Peguei da tabela de vapor saturado o valor da pressão de saturação à temperatura de
:
. (valor retirado da tabela de vapor saturado.) - Comparação: a pressão fornecida no enunciado é
, e . - Interpretação: como a pressão do sistema é menor do que a pressão de saturação correspondente à temperatura
, isso significa que, a e , a água está em estado gasoso além da curva de saturação — isto é, é vapor superaquecido.
Passo 4
Abordagem 2 — comparar a temperatura dada com a temperatura de saturação à pressão dada (verificação alternativa).
- Peguei da tabela de vapor saturado o valor da temperatura de saturação à pressão de
:
. (valor retirado da tabela de vapor saturado.) - Comparação: a temperatura fornecida é
, e . - Interpretação: como
é maior que , a água está em fase de vapor com temperatura acima da saturação — novamente, vapor superaquecido.
Passo 5
Conclusão física e dica para a prova: ambas as formas de comparar (usar
ou
) levam à mesma conclusão. Na prova, se não tiver tabela consigo rapidamente, lembre-se: a presença de uma temperatura muito acima de
mas com pressão moderada (como
) costuma indicar vapor superaquecido — mas sempre confirme com a tabela se possível.
Resposta
vapor superaquecido