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.
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Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para a gente verificar se a água nas condições de 0,1 MPa e 120°C é um líquido comprimido, um vapor superaquecido ou uma mistura de líquido e vapor. Além disso, se for uma mistura, precisamos determinar o título, que é basicamente a fração em massa de vapor na mistura.
Passo 2
Primeiro, vamos entender os conceitos envolvidos:
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Líquido Comprimido: É a água que está em estado líquido abaixo da pressão de saturação para uma determinada temperatura. Isso significa que ela não está prestes a vaporizar.
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Vapor Superaquecido: É o vapor que está a uma temperatura acima da temperatura de saturação correspondente à sua pressão. Ou seja, o vapor está “aquecido além” do ponto de ebulição.
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Mistura de Líquido e Vapor: É quando a água está na coexistência dos estados líquido e vapor. Nesse caso, usamos o título para indicar a proporção de vapor na mistura.
Passo 3
Vamos usar a tabela de propriedades da água (tabelas de saturação) para encontrar a temperatura de saturação da água a 0,1 MPa.
A temperatura de saturação (
) para a água a 0,1 MPa é aproximadamente 99,61°C.
Passo 4
Agora, vamos comparar a temperatura fornecida no problema com a temperatura de saturação:
- Temperatura fornecida: 120°C
- Temperatura de saturação: 99,61°C
Como 120°C é maior que 99,61°C, isso significa que a água está a uma temperatura acima da temperatura de saturação para essa pressão.
Passo 5
Isso nos leva à conclusão de que a água está em condição de vapor superaquecido, porque está a uma temperatura maior que a de saturação para a pressão dada.
Resposta
A água está em estado de vapor superaquecido nas condições de 0,1 MPa e 120 °C.