O volume interno de uma panela de pressão é de 2 litros. A panela opera a uma pressão absoluta de 3 bar. Assumindo que nenhum vapor escapa da panela, pergunta-se:
Qual é o estado da água na panela se estiver operando com 1 g de água?
Qual é o estado da água na panela se estiver operando com 1 g de água?
Passo 1
Beleza, o enunciado diz: temos uma panela de pressão de volume interno V = 2 L, operando a pressão absoluta de P = 3 bar, com m = 1 g de água dentro. Queremos descobrir qual é o estado dessa água (se é líquido, vapor, mistura, superaquecido etc).
Conteúdo: Termodinâmica de vapor d’água (tabelas de vapor), propriedades específicas (vf, vg) e comparação de volumes específicos. Vamos precisar das propriedades saturadas de água a 3 bar e calcular o volume específico real pra comparar.
Conteúdo: Termodinâmica de vapor d’água (tabelas de vapor), propriedades específicas (vf, vg) e comparação de volumes específicos. Vamos precisar das propriedades saturadas de água a 3 bar e calcular o volume específico real pra comparar.
Passo 2
Primeiro convertendo unidades e achando o volume específico real:
- m = 1 g = 0,001 kg
- V = 2 L = 0,002 m³
Então o volume específico real é
Passo 3
Agora, pelas tabelas de vapor saturado a P = 3 bar (ou 0,3 MPa), temos aproximadamente:
-
(líquido saturado) -
(vapor saturado)
Passo 4
Comparando:
- Se fosse só líquido saturado,
, mas o nosso é . - Se fosse vapor saturado,
, mas o nosso é .
Como
é muito maior do que
, o estado não pode ser líquido nem mistura saturada. Isso significa que a água está no regime de vapor superaquecido a 3 bar.
Resposta
A água está em estado de vapor superaquecido (superaquecido) a 3 bar e volume específico
.