Verifique se a água em cada um dos casos abaixo é um líquido comprimido, um vapor superaquecido, ou uma mistura de líquido-vapor. Caso seja mistura, determine o título.
e) 20^circ C e 0,0009 m^3 / kg :

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos pede para verificar o estado da água em determinadas condições e, se for uma mistura de líquido e vapor, determinar o título dessa mistura. O conteúdo aqui envolve propriedades termodinâmicas da água, especificamente o uso de tabelas de vapor para identificar se a água está como líquido comprimido, vapor superaquecido ou uma mistura de ambos. Para resolver, vamos precisar das tabelas de vapor da água que fornecem informações sobre volumes específicos e outras propriedades a diferentes temperaturas e pressões.

Passo 2

Primeiro, vamos entender os termos:
  • Líquido Comprimido: Quando a água está em estado líquido abaixo da sua temperatura de saturação para uma dada pressão, ou seja, está “comprimida” e não pode vaporizar sem um aumento de energia ou pressão.
  • Vapor Superaquecido: Quando o vapor está acima da temperatura de saturação para uma dada pressão, ou seja, é vapor em excesso, mais quente do que o necessário para vaporizar completamente o líquido.
  • Mistura Líquido-Vapor: Quando há uma combinação de líquido e vapor em equilíbrio, neste caso, precisamos encontrar o título (qualidade do vapor), que é a fração da massa que está na fase vapor.

Passo 3

Vamos analisar os dados fornecidos:
  • Temperatura (T): 20^circ C
  • Volume Específico (v): 0,0009 m^3 / kg
Primeiro, precisamos encontrar as propriedades da água a 20^circ C nas tabelas de vapor, especificamente os volumes específicos do líquido saturado ( vf) e do vapor saturado ( vg).

Passo 4

Consultando as tabelas de vapor da água a 20^circ C:
  • Volume específico do líquido saturado ( vf): aproximadamente 0,001 m^3/kg
  • Volume específico do vapor saturado ( vg): aproximadamente 14,8 m^3/kg

Passo 5

Agora, vamos comparar o volume específico fornecido com vf e vg:
  • Se v < vf, a água está como líquido comprimido.
  • Se v > vg, a água está como vapor superaquecido.
  • Se vf < v < vg, a água está em uma mistura de líquido e vapor, e precisamos calcular o título.
No nosso caso:
  • 0,0009 m^3/kg < 0,001 m^3/kg

Passo 6

Como o volume específico fornecido ( 0,0009 m^3/kg) é menor que o volume específico do líquido saturado ( vf = 0,001 m^3/kg), concluímos que a água está em estado de líquido comprimido.

Resposta

A água está como líquido comprimido nas condições fornecidas.

Exercícios relacionados