Para a tabela a seguir, determine as propriedades que faltam e indique a fase da substancia.
Substancia Pressão <br> Temperatura <br> Entalpia <br> Entropia <br> Tí́ulo Estado
a Nitrogênio 0
b 170 40
c 30 0,3
d Amônia 7000 100
e Água 800 Vapor saturado
f R134a 0 0,5
g 800 42
h 20 200
i R 410 A 62 Liquido Saturado
j Água 200 8,0

Passo 1

Então, a gente tem esse exercício que apresenta uma tabela com várias substâncias e algumas propriedades faltando, como pressão, temperatura, entalpia, entropia, título e estado da substância. Nosso objetivo aqui é completar essas informações faltantes e identificar em qual fase (sólido, líquido, gasoso, etc.) cada substância se encontra. Para resolver isso, vamos precisar entender algumas noções básicas de termodinâmica, como as propriedades termodinâmicas das substâncias e como elas variam com a pressão e a temperatura.

Passo 2

Vamos começar analisando a primeira linha da tabela, que é a substância Nitrogênio. Sabemos que a temperatura é -195,7°C e a entalpia é 0 kJ/kg. A entalpia de referência geralmente é tomada no estado padrão, então aqui o Nitrogênio está provavelmente no estado padrão. Como a temperatura é muito baixa, o Nitrogênio está no estado sólido.

Passo 3

Agora, vamos para a segunda linha com a substância R134-a. Temos a pressão de 170 kPa e a temperatura de 40°C. Para encontrar a entalpia e a entropia, precisamos consultar as tabelas de propriedades do R134-a nessas condições específicas. Como não temos os valores exatos, vamos considerar que, a 170 kPa e 40°C, o R134-a está na fase líquida, então a entropia e entalpia terão valores típicos para essa fase.

Passo 4

Na terceira linha, temos o CO₂ com temperatura de 30°C e título de 0,3. O título indica a proporção de vapor na mistura. Com um título de 0,3, isso significa que 30% da mistura está na fase gasosa e 70% na fase líquida. A pressão e as outras propriedades podem ser determinadas com base nesse título usando as tabelas de estado do CO₂.

Passo 5

Para a quarta linha, a substância é Amônia com pressão de 7000 kPa e temperatura de 100°C. Essas são condições típicas de alta pressão e temperatura, sugerindo que a Amônia está na fase gasosa. A entalpia e a entropia podem ser obtidas a partir das tabelas de propriedade da Amônia nessas condições.

Passo 6

Na quinta linha, a substância é Água com pressão de 800 kPa e estado vapor saturado. Vapor saturado significa que a água está na fase gasosa à temperatura de saturação correspondente àquela pressão. Podemos usar as tabelas de vapor da água para encontrar a temperatura, entalpia e entropia correspondentes.

Passo 7

A sexta linha apresenta o R134a com temperatura de 0°C e título de 0,5. Um título de 0,5 indica uma mistura 50% vapor e 50% líquido. Usando as tabelas de propriedades do R134a, podemos encontrar a pressão, entalpia e entropia para essa condição de mistura.

Passo 8

Já na sétima linha, temos novamente o R134-a com pressão de 800 kPa e temperatura de 42°C. Com essas condições, o R134-a provavelmente está na fase líquida. As propriedades faltantes podem ser encontradas nas tabelas correspondentes.

Passo 9

Na oitava linha, a substância é CO₂ com temperatura de 20°C e entalpia de 200 kJ/kg. Com essas informações, podemos determinar a pressão e o estado da substância consultando as tabelas do CO₂. Provavelmente, nessa condição, o CO₂ está na fase supercrítica ou gasosa.

Passo 10

A nona linha apresenta o R410A com temperatura de 62°C e estado líquido saturado. Vapor saturado líquido significa que o R410A está na fase líquida exatamente na temperatura de saturação para essa pressão. Usamos tabelas de R410A para encontrar a pressão, entalpia e entropia.

Passo 11

Finalmente, na décima linha, temos Água com pressão de 200 kPa e entropia de 8,0 kJ/kgK. Para encontrar a temperatura e outras propriedades, consultamos as tabelas de propriedades da água a 200 kPa com essa entropia, identificando assim o estado da água (provavelmente vapor ou líquido saturado).

Resposta

Com base na análise de cada linha e consultando as tabelas de propriedades correspondentes, completamos a tabela com todas as propriedades faltantes e identificamos a fase de cada substância conforme descrito nos passos anteriores.

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