Enunciado

Determine a fase para os seguintes casos:

a) Á g u a T = 275 ° C p = 5 , 0 M P a

b) Á g u a T = - 2 ° C p = 100 k P a

Passo 1

Vamos analisar a pressão e temperatura para determinar a fase do estado.

Para cada situação teremos que recorrer as tabelas do apêndice B . 1.1 para temperatura dada, pois, a tabela B . 1.1 é em função da temperatura e a tabela B . 1.2 para pressão dada, devido, a tabela ser em função da pressão.

Passo 2

a)Situação de estado P = 5 M P a e T = 275 ° C

Olhando na tabela B . 1.1 com a e T = 275 ° C , para encontrar a pressão saturada, temos

P_s a t = 5,94 M P a

Comparando com a pressão de estado:

P < P_s a t

Olhando na tabela B . 1.2 com a pressão de 5 M P a , temos que a temperatura saturada é:

T_s a t = 264 ° C

Comparando:

T > T_s a t

Olhando em um diagrama de fases:

A linha azul representa a faixas de saturação.

Como nosso estado possui temperatura maior que a de saturação e uma pressão menor, temos vapor superaquecido.

Passo 3

b)Situação de estado T = - 2 ° C P = 100 k P a

Olhando na tabela B . 1.5 , pois é a única tabela que possui temperatura negativa, com T = - 2 ° C , para encontrar a pressão saturada, temos

P_s a t = 0,518 k P a

Comparando com a pressão de estado:

P > P_s a t

Olhando na tabela B . 1.2 com a pressão de 100 k P a , temos que a temperatura saturada é:

T_s a t = 99,62 ° C

Comparando:

T < T_s a t

Olhando em um diagrama de fases:

Nossa temperatura se encontra antes da linha verde tracejada e como tempos uma pressão de estado maior que a de saturação temos uma fase sólida.

Resposta

a) Vapor superaquecido

b) Sólido

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