Encontre a fase e as demais informações entre e para água à

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir a fase da água e outras propriedades como pressão ( ), temperatura ( ), volume específico ( ), energia interna ( ), entalpia ( ) e qualidade ( ) para água que está a uma pressão de e com energia interna de .
Para isso, vamos usar as tabelas termodinâmicas da água, que nos ajudam a encontrar essas propriedades com base na pressão e na energia interna. Vamos precisar entender um pouco sobre as fases da água (sólida, líquida, vapor) e como a energia interna se relaciona com essas fases.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar a região da água com a pressão dada de . Olhando para as tabelas de propriedades da água, sabemos que a pressão crítica da água é cerca de . Como é menor que a pressão crítica, a água pode estar nas fases líquida, vapor ou em mistura dessas duas.

Passo 3

Agora, vamos verificar a energia interna fornecida, . Precisamos comparar esse valor com os valores de energia interna das fases líquida saturada ( ) e vapor saturado ( ) na pressão de .
Consultando a tabela, suponha que encontramos:
  • Energia interna do líquido saturado,
  • Energia interna do vapor saturado,

Passo 4

Vemos que é maior que . Isso significa que a água está em fase de vapor superaquecido, já que a energia interna está acima da energia interna do vapor saturado.

Passo 5

Como a água está em vapor superaquecido, podemos usar as tabelas de vapor superaquecido para encontrar a temperatura correspondente e outras propriedades como volume específico ( ) e entalpia ( ).
Consultando a tabela de vapor superaquecido para e , encontramos:
  • Temperatura, (por exemplo)
  • Volume específico,
  • Entalpia,
  • Como estamos em vapor puro, a qualidade ( ) não se aplica, então

Resposta

A água está na fase de vapor superaquecido a uma pressão de e temperatura de . As demais propriedades são:
  • Volume específico,
  • Energia interna,
  • Entalpia,
  • Qualidade, (vapor puro)

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