À pressão atmosférica, a vaporização completa de 1l de água a 100 ° C gera 1,671m 3 de vapor de água. O calor latente de vaporização da água a esta temepratura é 539,6c a l / g . (a) Quanto trabalho é realizado pela expansão do vapor no processo de vaporização de 1L de água? (b) Qual é a variação de energia interna do sistema nesse processo?

(a) O trabalho realizado pela expansão e 1,69 × 10 5J .(b) A variação de energia interna é Δ U = 2,10 × 10 6J .

Enunciado

(a) No primeiro caso, temos vapor expandindo à pressão constante. Então podemos calcular o trabalho usando a seguinte fórmula:

A pressão atmosférica é :

(b) Para calcular a variação da energia interna, precisamos usar a primeira lei da termodinâmica:

Já calculamos , mas ainda precisamos encontrar .

Para evaporar de água (o que corresponde a uma massa ) a energia necessária é:

Onde é o calor latente de vaporização da água:

E vamos converter isso para joules, sabendo que :

E então, substituindo na primeira lei:

(a) O trabalho realizado pela expansão e .

(b) A variação de energia interna é .