Question

Suponha que 1,00kg de água a 100° C tenha sido convertido em vapor a 100°C. A água estava inicialmente contida em um cilindro com um êmbolo móvel de massa desprezível, sujeito à pressão atmosférica padrão (1,00 atm = 1,01 × 105 Pa). O volume da água variou de um valor inicial de 1,00 × 10 –3 m3 com o líquido para 1,671 m3 com o vapor.

a) Qual foi o trabalho realizado pelo sistema?

b) Qual foi a energia transferida na forma de calor durante o processo?

c) Qual foi a variação da energia interna do sistema durante o processo?

Answer 1

Resposta:

a) 169 KJ

b) 2256 KJ

c) 2090 KJ

Explicação:

a) w = p.(Vf-Vi)

w = 1,01 x 10^5 . ( 1,671 - 1,00 x 10^-3)

w = 168670 J ≅ 1,69 x 10^5 J = 169 KJ

b) Q=L.M, sendo L = Lv (calor de vaporização)

*Lv da água = 2256 KJ/Kg

Portanto, Q = 2256 KJ/Kg . 1 Kg = 2256 KJ

c) △E int = Q - W

△E int = 2256 - 169 = 2087 KJ

Answer 2

As respostas para as alternativas são:

• Trabalho igual a 168,670 KJ
• Calor transferido de 2.256 KJ
• Energia interna de 2.078,33 KJ

Calorimetria

É o estudo da troca de energia térmicas entre os corpos ou sistemas

Como resolvemos as alternativas ?

Alternativa A

Primeiro: Relembrando do tema

• Trabalho: É a força aplicada sobre um determinado ponto
• Usaremos a fórmula, para calcular o seu trabalho

$w= P.( V_{f} -V_{i})$

Segundo: Aplicando na questão

• Dados:
• $P= 1,01. 10^{5} Pa$
• $V_{i}= 1,00. 10^{-3} m^{3}$
• $V_{f} =1,671 m^{3$
• w = ?

• Aplicando na fórmula teremos:

$w = (1,01. 10^{5} Pa). [(1,671 m^{3}) -(1,00. 10^{-3} m^{3})]\\w = (1,01. 10^{5} Pa). [1.67m^{3}]\\w = 168.670 Pa.m^{3}$

• Note que temos a resposta em Pascal x metro cúbico que podemos escrever em joules

• Assim, ficamos com:

$w = 168.670 Pa.m^{3}\\w = 168.670 J \\w = 168,670 KJ$

Logo a resposta é um trabalho de 168,670 KJ

Alternativa B

Primeiro: Dados da questão

• Para calcular a energia de transferência
• temos que conhecer o calor latente da substância
• Pois cada molécula dessa substância precisa e um determinado calor para chegar no seu vapor

• Temos:  1,00 kg de água
• Calor de vapor:  540 cal/g ou 2.256 KJ/Kg
• Este dado teríamos que ter procurado

Segundo: Resolvendo a alternativa

• Iremos usar a fórmula:
• Q = L. M
• Onde "L'' é o calor latente da substância e o "m'' é sua massa

• Aplicando na fórmula:

$Q = (2256 \frac{KJ}{KG} ). (1,00 kg)\\Q = (2256 KJ).(1,00)\\Q = 2256 KJ$

Assim, o calor transferido foi de 2.256 KJ durante o processo

Alternativa C

Primeiro: Relembrando dos conceitos

• A variação de energia é calculada pela diferença entre o primeiro e o segundo momento
• Primeiro momento: Trabalho do sistema
• Segundo momento: A transformação da água em vapor

Segundo: Aplicando no problema

• Assim, a ficamos com:
• Primeiro momento: 168,670 KJ
• Segundo momento: 2.256 KJ
• Energia interna: 2.256 KJ - 168,670 KJ = 2.087,33 KJ

Portanto a variação de energia interna foi de 2.078,33 KJ

Veja essa e outras questões sobre Calorimetria em: https://brainly.com.br/tarefa/45306128

#SPJ2