Diferencie vapor saturado de vapor superaquecido. Quais as condições para que um ou outro ocorra?
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Ela quer que a gente diferencie vapor saturado de vapor superaquecido e explique as condições necessárias para que cada um ocorra. Isso está relacionado ao estudo das propriedades dos gases e vapores na termodinâmica, especificamente no contexto de mudanças de fase e estados termodinâmicos.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre vapor saturado. O vapor saturado é o estado em que o vapor está em equilíbrio com a fase líquida correspondente à mesma temperatura e pressão. Isso significa que qualquer adição de calor ao vapor saturado resultará em mais líquido se a pressão for mantida constante, e qualquer remoção de calor fará com que o vapor se condense em líquido.
Passo 3
Agora, sobre o vapor superaquecido. O vapor superaquecido ocorre quando o vapor saturado é aquecido além da sua temperatura de saturação mantida a mesma pressão. Nesse estado, o vapor não está mais em equilíbrio com a fase líquida, e sua temperatura é superior à temperatura na qual ocorreria a condensação sob a mesma pressão.
Passo 4
Para diferenciar os dois, devemos observar suas temperaturas e pressões:
- Vapor Saturado: Temperatura de saturação para uma dada pressão. Qualquer mudança térmica à pressão constante levará à mudança de fase entre líquido e vapor.
- Vapor Superaquecido: Temperatura acima da temperatura de saturação para a mesma pressão. Não há mais presença da fase líquida, e o vapor possui energia interna maior.
Passo 5
As condições para que cada um ocorra são:
- Vapor Saturado: Ocorre em equilíbrio termodinâmico entre as fases líquida e vapor. É comum em sistemas onde a temperatura e pressão estão na curva de saturação no diagrama de fases.
- Vapor Superaquecido: Acontece quando o vapor saturado recebe calor adicional sem aumentar a pressão, elevando sua temperatura acima da temperatura de saturação correspondente.
Resposta
Vapor saturado é o estado de equilíbrio entre vapor e líquido à mesma temperatura e pressão, onde qualquer adição ou remoção de calor provoca mudança de fase. Já o vapor superaquecido é aquele que foi aquecido além da temperatura de saturação à mesma pressão, não estando mais em equilíbrio com a fase líquida. Para ocorrer vapor saturado, é necessário que o sistema esteja no ponto de equilíbrio térmico entre líquido e vapor. Para o vapor superaquecido, é preciso que o vapor saturado seja submetido a calor adicional, aumentando sua temperatura acima da temperatura de saturação sem alteração na pressão.