Question

Considere um sistema formado por uma massa de 1 kg de água líquida a 100 °C e 1 atm (estado 1) dentro do cilindro da figura. Esse sistema passa por um processo termodinâmico no qual essa massa de água é totalmente convertida em 1 kg de vapor de água a 100 °C e 1 atm (estado 2) devido à transferência de calor na base do cilindro durante o processo. O cilindro é equipado com um êmbolo móvel que sobe e levanta discos de metal durante o processo devido ao aumento do volume do sistema durante o processo (o vapor de água ocupa mais volume que a água líquida). Considere que o trabalho realizado é de 169 kJ e que o calor latente (L) de vaporização é igual a 2256 kJ/kg. Qual é a variação de energia interna no processo?

a) 0 J
b) 2256 kJ
c) 2087 kJ
d) 2425 kJ
e) 2425 MJ

Answer 1

Resposta:

Olá, utilize:

Variação de energia = Q - W

Sendo Q o calor latente, já que a água sofre variação de fase e W o trabalho realizado. Logo

Variação de temperatura = m*L - W = 1 kg * 2256 kJ/kg - 169 kJ = 2087

Explicação:

Answer 2

A variação de energia interna que aconteceu nesse sistema foi de 2087 kJ, sendo a letra "c" a alternativa correta.

Nesta questão é apresentado um sistema cujo há uma massa de 1 kg de água líquida que está a uma temperatura de 100 °C. É dito que o sistema não sofre alteração de pressão.

Para sabermos a variação de energia que ocorreu nesse sistema devemos notar que a variação de energia será dado através da fórmula:

$\Delta E=Q-W$,

onde,

Q = calor latente

W = variação de energia

O calor latente é calculado através da fórmula:

$Q=m*L$.

Calculando a variação de energia temos:

$\Delta E=1kg*2256kJ/kg-169kJ\\\Delta E=2256kJ-169kJ\\\Delta E=2087 kJ$

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