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 se
de água for utilizado?
Qual é o estado da água se
Passo 1
Então, o problema diz assim: temos uma panela de pressão com volume interno de 2 L (ou seja, 0,002 m³), ela opera a 3 bar (absoluto) e colocamos 0,1 kg de água ali dentro. A pergunta é “qual o estado da água?”.
Conteúdo: propriedades termodinâmicas da água, uso das tabelas de vapor saturado (v_f, v_g) e cálculo do volume específico. Vamos precisar converter unidades, calcular volume específico e comparar com o v_f e v_g da tabela a 3 bar.
Conteúdo: propriedades termodinâmicas da água, uso das tabelas de vapor saturado (v_f, v_g) e cálculo do volume específico. Vamos precisar converter unidades, calcular volume específico e comparar com o v_f e v_g da tabela a 3 bar.
Passo 2
Primeiro, converto volume e calculo o volume específico
:
Logo
Logo
Passo 3
Agora, olho na tabela de vapor saturado a
bar (absoluto). Lá encontro aproximadamente:
Passo 4
Comparo
com
e
:
Isso quer dizer que o volume específico está entre o do líquido saturado e o do vapor saturado. Logo, a água não está totalmente líquida nem totalmente vapor: está numa mistura de líquido + vapor (estado “saturado misto”).
Passo 5
(Se quiser a fração de vapor, chamada qualidade
)
Resposta
A água encontra-se em estado de mistura saturada (parte líquida + parte vapor) a 3 bar, com qualidade de vapor de cerca de 3,2 %.