(Valor: 0,25) - Indique se temos líquido comprimido, líquido saturado, mistura, vapor saturado, vapor superaquecido:
R134a a -15^{\circ} \mathrm{C}, 400 \mathrm{kPa}

Passo 1

O enunciado dá as condições do fluido R134a: temperatura T = -15^\circ\mathrm{C} e pressão p = 400\\ \mathrm{kPa}.
A pergunta é: indicar em qual estado termodinâmico o fluido se encontra, entre as opções: líquido comprimido, líquido saturado, mistura (líquido+vapor), vapor saturado ou vapor superaquecido.

Passo 2

Conceito essencial (explicado passo a passo e sem pressa):
  • Para uma substância pura existe a curva de saturação que relaciona temperatura de saturação T_{\mathrm{sat}} e pressão de saturação p_{\mathrm{sat}}. Essas duas quantidades são inversas: para uma dada temperatura T existe uma pressão de saturação p_{\mathrm{sat}}(T); para uma dada pressão p existe uma temperatura de saturação T_{\mathrm{sat}}(p).
  • Critérios práticos de classificação (úteis na prova):
    • Se p = p_{\mathrm{sat}}(T) (ou equivalentemente T = T_{\mathrm{sat}}(p)) então o fluido está em condição de saturação. Pode ser líquido saturado (qualidade x=0), vapor saturado ( x=1) ou mistura ( 0<x<1) dependendo de mais informação (normalmente a qualidade).
    • Se p > p_{\mathrm{sat}}(T) (ou T < T_{\mathrm{sat}}(p)) então a temperatura está abaixo da de saturação para essa pressão: isso significa que o fluido está em estado de líquido comprimido (também chamado líquido sub-resfriado).
    • Se p < p_{\mathrm{sat}}(T) (ou T > T_{\mathrm{sat}}(p)) então a temperatura está acima da de saturação para essa pressão: isso significa que o fluido está em estado de vapor superaquecido.
  • Resumindo de forma prática para usar na prova: compare a temperatura dada com a temperatura de saturação correspondente à pressão dada; se T for menor -> líquido comprimido; se igual -> saturado; se maior -> superaquecido.

Passo 3

Aplicando ao caso concreto: precisamos do valor de T_{\mathrm{sat}} para R134a à pressão p = 400\\ \mathrm{kPa}. Consultando uma tabela de saturação do R134a (valor aproximado encontrado em tabelas usuais), obtém-se
T_{\mathrm{sat}}(400\\ \mathrm{kPa}) \approx 0^\circ\mathrm{C}\quad\text{(valor aproximado de tabela).}

Passo 4

Comparação direta das temperaturas:
T = -15^\circ\mathrm{C} \quad\text{e}\quad T_{\mathrm{sat}}(400\\ \mathrm{kPa}) \approx 0^\circ\mathrm{C}.
Como
T < T_{\mathrm{sat}}(400\\ \mathrm{kPa}),
a temperatura do fluido está abaixo da temperatura de saturação para a pressão dada. Pelo critério explicado no Passo 2, isso indica que o fluido está em estado de líquido comprimido (sub-resfriado) àquelas condições.

Resposta

Líquido comprimido

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