Determine a fase ou as fases de um sistema que consiste em
nas seguintes condições e esboce os diagramas p-u e T-u mostrando a localização de cada estado.
(d)
.
(d)
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente descobrir em que fase (sólido, líquido ou gasoso) está a água nas condições dadas: temperatura de
e pressão de
. Para resolver isso, vamos usar o diagrama de fases da água, que mostra quais fases estão presentes dependendo da temperatura e da pressão.
Passo 2
Primeiro, vamos dar uma olhada no diagrama de fases da água. Esse diagrama basicamente divide o espaço das condições de temperatura e pressão em três regiões principais: sólido, líquido e gasoso. Tem também as linhas de equilíbrio entre essas fases, como a linha de fusão e a de ebulição.
Passo 3
Agora, vamos colocar nossas condições no diagrama. A temperatura é
, que está acima de
(ponto de fusão da água) e abaixo de
(ponto de ebulição a 1 atm). A pressão é
, que é um pouco maior que a pressão atmosférica padrão (
).
Passo 4
Observando onde
e
se encontram no diagrama, vemos que estamos na região líquida. Isso porque a temperatura está na faixa onde a água pode existir como líquido, e a pressão é suficiente para manter a água nessa fase, evitando que evapore facilmente.
Passo 5
Então, concluindo, nas condições dadas de
e
, a água está na fase líquida. Nos diagramas p-u e T-u, isso seria representado como um ponto na região líquida, indicando que a água está em estado líquido nessas condições.
Resposta
A água está na fase líquida nas condições de
e
.