Fenômenos de transporte

OBJETIVO
Determinar a curva de pressão do vapor e a temperatura do vapor d’água.

1. INTRODUÇÃO
Propriedades de uma substância pura
Uma substância pura possui composição química invariável e homogênea, podendo existir em mais de uma fase sem alterar sua composição. Sua temperatura de saturação é na qual ocorre à vaporização a uma dada pressão, pressão esta de saturação a uma dada temperatura. Para este tipo de substância há uma relação definida entre pressão e temperatura de saturação, neste ponto há uma fase chamada liquido saturado.
Existem duas propriedades independentes que podem definir o conceito de substâncias puras, por exemplo, se o volume específico e a temperatura de vapor forem especificados é possível determinar o estado de vapor. A pressão e volume específico ou pressão e título também são duas propriedades independentes e podem determinar o estado de saturação da substância.
As propriedades termodinâmicas mais comuns são: temperatura (T), pressão (P), e volume específico (v) ou massa específica (ρ). Além destas, existem outras propriedades termodinâmicas fundamentais usadas na análise de transferência de energia (calor e trabalho), não mensuráveis diretamente, que são: energia interna específica (u), entalpia específica (h) e entropia específica (s).

Equilíbrio de fases líquido-vapor

Considerando como sistema uma certa massa de água em um conjunto êmbolo-cilindro (figura 1-a), supondo que a temperatura inicial da água seja 15ºC e a pressão atmosférica seja 760mmHG. Quando há transferência de calor para a água, há aumento na temperatura e no volume específico, enquanto a pressão continua constante (figura 1-b).

Figura 1- Equilíbrio termodinâmico de fases líquido-vapor da água.

Quando a água atinge sua temperatura de ebulição (100ºC), ocorre uma transição de fase, ou seja, parte da água líquida se torna vapor (figura 1-c). Porém, a temperatura e pressão permanecem constantes.
Ao obter somente vapor de água no conjunto, e