A 373,15 K e latm, o volume molar da água líquida e do vapor de água são 1,88 times 10^-5 m^3 e 3,06 times 10^-2 m^3, respectivamente. Considerando que 0 calor de vaporização da água é 40,79 kJ / mol, calcule os valores de De e De para 1 mol no seguinte processo:
2 H2 O(1)(373,15 K; 1 atm) longrightarrow 2 H2 O(g)(373,15 K; 1 atm)

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que a questão está pedindo e identificar o conteúdo que vamos precisar para resolver. A gente tem uma reação de vaporização da água:
2 H2O(ell)(373,15,K; 1,atm) longrightarrow 2 H2O(g)(373,15,K; 1,atm)
Queremos calcular as variações de entalpia ( De) e de energia interna ( De) para 1 mol desse processo. Para isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente as relações entre De, De, e o trabalho de expansão do gás.

Passo 2

Primeiro, vamos entender que a variação de entalpia ( De) para a vaporização é fornecida:
De
Isso significa que para cada mol de água que vaporiza, absorvemos 40,79 kJ de energia.

Passo 3

Agora, para encontrar a variação de energia interna ( De), usamos a relação termodinâmica:
De
Como a pressão ( P) é constante durante o processo, podemos simplificar para:
De
Então, precisamos calcular P De, onde De é a variação de volume do processo.

Passo 4

Vamos calcular De para 1 mol de água:
Deáí
O volume da água líquida é muito pequeno comparado ao da fase gasosa, então podemos considerar De.

Passo 5

Agora, vamos calcular P De. Primeiro, precisamos converter a pressão de atm para Pascal:
1,atm = 101325,Pa
Então,
P De
Convertendo para kJ:
3100,3,J/mol = 3,1003,kJ/mol

Passo 6

Agora, substituímos os valores na equação para De:
De

Resposta

Para 1 mol do processo considerado, temos:
De
e
De

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