- Um cilindro provido de um pistão sem peso e sem atrito contém água líquida a
sob pressão constante de
. Calcule w , q e
para a vaporização de
de água nesta temperatura, sabendo que a entalpia de vaporização da água é de
a
.
Passo 1
O enunciado descreve a vaporização a
e
de
mol de água em um pistão sem atrito sob pressão constante. Precisamos aplicar a Primeira Lei da Termodinâmica (
), usar a definição de entalpia de vaporização para
a pressão constante e a lei dos gases ideais para estimar o trabalho de expansão
.
Passo 2
Em processo a pressão constante, o calor trocado é igual à variação de entalpia:
Como
mol de água tem massa
,
Passo 3
O trabalho de expansão contra a pressão constante é
Negligenciando o volume do líquido,
. Pela lei dos gases ideais:
com
,
e
.
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Passo 4
Agora aplicamos a Primeira Lei: