Encontre a variação da energia interna de 50,0 g de água quando ela é aquecida de 21,0^{\circ}C para 37,0^{\circ}C? Suponha que a variação do volume da água seja desprezível (processo isocórico) e calor específico da água é
.K.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que a questão pede e quais conceitos precisamos.
Você tem 50,0 g de água que vai de 21,0 °C para 37,0 °C. O volume não muda (processo isocórico), então a gente não faz trabalho de expansão – todo calor trocado vira variação de energia interna. O calor específico da água é
Você tem 50,0 g de água que vai de 21,0 °C para 37,0 °C. O volume não muda (processo isocórico), então a gente não faz trabalho de expansão – todo calor trocado vira variação de energia interna. O calor específico da água é
Então, resumo: aplicar a 1ª lei da Termodinâmica num processo isocórico, onde
e usar a relação
Passo 2
Primeiro converte massa e calcula variação de temperatura:
- Massa:
- Variação de temperatura:
Passo 3
Agora aplica a fórmula do calor em regime isocórico (que vai ser igual à variação de energia interna):
Substituindo:
Passo 4
Fazendo a conta:
- Primeiro
. - Depois
.
Então
Resposta
A variação da energia interna da água é