Um tanque rígido de 1 m³ contém 10 kg de água (em qualquer fase ou fases) a 160 °C. A pressão do tanque é de

(a) 738 kPa (b) 618 kPa (c) 370 kPa (d) 2000 MPa (e) 1618 kPa

Passo 1

O enunciado do problema pede para encontrarmos a pressão de 10 kg de água ocupando 1 m³ de volume e 160 °C. Para resolver esse problema, devemos consultar as tabelas termodinâmicas para a água.

Antes, devemos calcular o volume específico da água nesse estado dividindo o volume pela massa:

ν   =   V m =   1   m ³ 10   k g   = 0,1   m 3 / k g

Passo 2

Consultando a Tabela A-4 (página 914) de líquido-vapor saturados, vemos que para uma temperatura de 160 °C, temos os seguintes valores de volume específico para líquido e vapor saturados:

ν l í q u i d o   s a t u r a d o = 0,001102   m 3 / k g ν v a p o r   s a t u r a d o = 0,30680   m 3 / k g

Sendo assim, ν l í q u i d o   s a t u r a d o < ν = 0,1   m 3 / k g < 0,30680   m 3 / k g . Portanto, a água está numa região de equilíbrio-líquido vapor, e sua pressão é igual à pressão de saturação a 160 °C. Sendo assim:

T =   500   ° C c o n d i ç ã o   d e   e q u i l í b r i o   l í q u i d o - v a p o r   → P =   P s a t = 618,23   k P a

Resposta

Arredondando para o valor inteiro mais próximo, a resposta é 618 kPa, letra (b).

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