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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 19.Exercício - Ex. 19

Quando a água entra em ebulição sob a pressão de 2,0 atm, o calor de vaporização é 2,20 × 10 6 J / k g , e o ponto de ebulição [e 120 ° C . A essa pressão, 1,00kg de água possui volume igual a 1,0 × 10 - 3 m 3 , e 1,0kg de vapor d’água possui volume igual a 0,824   m 3 . a) Calcule o trabalho realizado quando se forma 1,0kg de vapor d’água nessa temperatura. b) Calcule a variação da energia interna da água.

Passo 1

Ei galera, aqui usaremos a seguinte equação:

Δ U   =   Q - W .

Para um processo de pressão constante, W = p Δ V .

Temos que Q = + 2,20 × 10 6 .

Q > 0 já que essa quantidade de calor entra na água.

p = 2,00   a t m = 2,03 × 10 5   P a

Passo 2

  1. Assim, o trabalho é dado por:

    2. W = p   ∆ V = 2,03 × 10 5   P a 0,824   m 3 - 1,0 × 10 - 3   m 3 = 1,67 × 10 5 J

    Passo 3

  2. E ∆ U :

∆ U = Q - W = 2,20 × 10 6   J - 1,67 × 10 5   J = 2,03 × 10 6 J

2,20 × 10 6   J de energia entra na água. 1,67 × 10 5   J de energia deixa os materiais através

trabalho de expansão e o restante permanece no material como um aumento na energia interna.

Resposta

  1. W = 1,67 × 10 5 J
  2. ∆ U = 2,03 × 10 6 J
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