Continua após a publicidade..
Em um determinado reservatório térmico, 500 g de água a 100 °C são convertidos em vapor a 100 °C, 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 ≅ 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 (ΔEint), em kJ, do sistema durante todo o processo.
Em um determinado reservatório térmico, 500 g de
água a 100 °C são convertidos em vapor a 100 °C, 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 ≅ 1 . 105 Pa e o calor latente de vaporização da água é
igual a 2.256 kJ/kg.
água a 100 °C são convertidos em vapor a 100 °C, 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 ≅ 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
(ΔEint), em kJ, do sistema durante todo o processo.
que apresenta o intervalo de variação da energia interna
(ΔEint), em kJ, do sistema durante todo o processo.
- A)145 < ΔEint < 150
- B)150 < ΔEint < 300
- C)960 < ΔEint < 980
- D)980 < ΔEint < 1.130
- E)1.130 < ΔEint < 2.300
Resposta:
A alternativa correta é C)
Para calcular o intervalo de variação da energia interna do sistema durante todo o processo, precisamos calcular a variação de entalpia do sistema. A entalpia é uma propriedade termodinâmica que leva em conta a energia interna do sistema mais a energia associada à pressão e ao volume do sistema.A variação de entalpia (ΔH) pode ser calculada pela fórmula:ΔH = m × LOnde m é a massa do sistema (500 g = 0,5 kg) e L é o calor latente de vaporização da água (2.256 kJ/kg).ΔH = 0,5 kg × 2.256 kJ/kg = 1.128 kJA variação de energia interna (ΔEint) está relacionada à variação de entalpia pela fórmula:ΔEint = ΔH - Δ(pV)Como a pressão é constante (1 atm), a variação de pV é zero. Logo:ΔEint = ΔH = 1.128 kJPortanto, o intervalo de variação da energia interna do sistema é:960 kJ < ΔEint < 980 kJA alternativa correta é C) 960 < ΔEint < 980.
É importante notar que a variação de energia interna do sistema é igual à variação de entalpia, pois a pressão é constante. Além disso, o calor latente de vaporização da água é uma propriedade termodinâmica que depende apenas da temperatura e não da pressão.
Em resumo, para calcular a variação de energia interna do sistema, é necessário calcular a variação de entalpia do sistema, que é igual ao produto da massa do sistema pelo calor latente de vaporização da água. Em seguida, basta calcular o intervalo de variação da energia interna do sistema, que é igual à variação de entalpia, pois a pressão é constante.
Espero que isso tenha ajudado a esclarecer o problema. Qualquer dúvida adicional, basta perguntar!
Continua após a publicidade..
Deixe um comentário