Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 16.Problemas - Ex. 69
Mostre que uma mistura de água líquida saturada e vapor de água saturado a 300 kPa atende aos critérios do equilíbrio de fases.
Passo 1
Beleza! Para resolver esse exercício, vamos utilizar a definição de equilíbrio de fases de Gibbs vista nessa seção na equação 16-19, que é:
Ou seja, a função de Gibbs para o líquido e vapor devem ser iguais para que a mistura atenda ao critério de equilíbrio de fases. E nós sabemos que as funções têm a seguinte forma:
Passo 2
Então, para resolver o exercício, precisamos recorrer às tabelas do apêndice A para encontrar as entalpias e entropias de saturação para os estados líquido e vapor, então, para o água saturada a 300 kPa, temos:
Para a equação de Gibbs, vamos precisar também da pressão de saturação, que também tiramos do apêndice A e que será:
Passo 3
Então, substituindo esses valores nas funções de Gibbs apresentadas no passo 1, temos:
E, para o estado vapor, temos:
Então, os dois valores são suficientemente próximos para que possamos afirmar que o critério de equilíbrio de fase de Gibbs é satisfeito.
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)