Um litro de água liquida a
, sob pressão normal, é vaporizado totalmente, passando a ocupar um volume de
. Sabendo que, nessas condiçöes, o calor latente correspondente a essa mudança de fase da água é aproximadamente igual a
, determine, em megajoule (MJ). o incremento de energia interna, aproximado, nesse processo de expansão volumétrica isobárica:
- densidade da água
.
- ical
.
ALTERNATIVAS
A) 2,1 .
B) 19.
c) 17
ALTERNATIVAS
A) 2,1 .
B) 19.
c) 17
Passo 1
Então, a gente tem 1 litro de água líquida a 100°C sob pressão normal que vai ser vaporizada completamente, ocupando agora 2,0 m³. A gente sabe que o calor latente dessa mudança de fase é
. A matéria aqui envolve termodinâmica, especificamente mudanças de fase e energia interna. Vamos precisar usar a densidade da água e o calor latente para calcular o incremento de energia interna nesse processo isobárico (pressão constante).
Passo 2
Primeiro, vamos converter a densidade da água de
para
:
Passo 3
Agora, vamos encontrar a massa de água que temos. Como a densidade
e o volume inicial
:
Passo 4
Sabemos que todo esse 1 kg de água vai ser vaporizado, e o calor latente
. Então, o calor total fornecido para a vaporização é:
Passo 5
Como o processo é isobárico, o incremento de energia interna
pode ser calculado pela diferença entre o calor fornecido e o trabalho realizado. Porém, para simplificar, considerando que a maior parte da energia está no calor latente, podemos usar
.
Passo 6
Agora, vamos converter a energia de joules para megajoules:
Resposta
A energia interna incrementada nesse processo é aproximadamente 2,3 MJ, o que corresponde à alternativa A) 2,1 (considerando aproximações).