Em um determinado reservatório térmico, 500 g de água a 100 ºC são convertidos em vapor a 100 ºC, à pressão atmosférica de 1 atm. O volume da água varia de um valor inicial de 1 . 10‐3 m3 do líquido para 1,5 m3 do vapor, 1 atm cong 1 . 105 Pa e o calor latente de vaporização da água é igual a 2.256 kJ/kg.
Com base nessa situação hipotética, assinale a alternativa que apresenta o intervalo de variação da energia interna ( triangle E_{int}) , em kJ, do sistema durante todo o processo.
- A) 145 < triangle E_{int} < 150
- B) 150 < triangle E_{int} < 300
- C) 960 < triangle E_{int} < 980
- D) 980 < triangle E_{int} < 1.130
- E) 1.130 < triangle E_{int} < 2.300
Resposta:
Resposta
A alternativa correta é a letra C) $960 < triangle E_{int} < 980$.
Explicação
Para encontrar o intervalo de variação da energia interna do sistema, precisamos calcular a energia necessária para vaporizar 500 g de água a 100°C e 1 atm.
A energia necessária para vaporizar a água é igual ao calor latente de vaporização multiplicado pela massa de água. Portanto, podemos calcular a energia necessária como segue:
$E = m times L_v = 0,5 kg times 2256 kJ/kg = 1128 kJ$
Como a energia interna do sistema é igual à energia necessária para vaporizar a água, podemos concluir que:
$960 < triangle E_{int} < 980$
Portanto, a alternativa correta é a letra C).
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