A água se expande quando congela. Quanto trabalho realiza uma amostra de 100 gramas de água quando congela a
e estoura um cano de água que exerce uma pressão contrária de 1070 atm ? Dados:
101325 Pa .
Passo 1
O enunciado dá uma amostra de
g de água que congela a
C sob pressão contrária de
atm, liberando trabalho contra essa pressão. O conteúdo aqui é trabalho de expansão à pressão constante, dado por
. Vamos precisar de: massa, densidades líquida e sólida para achar volumes inicial e final, conversão de unidades de c
para
e de atm para Pa, e então calcular
.
Passo 2
Calcular o volume inicial da água líquida:
Convertendo para metros cúbicos:
Passo 3
Calcular o volume final do gelo:
Convertendo para metros cúbicos:
Passo 4
Obter a variação de volume:
Passo 5
Converter a pressão para pascal:
Passo 6
Calcular o trabalho de expansão:
Resposta
O trabalho realizado pela amostra ao congelar é aproximadamente
.