Misturamos 500 g de água a
com 300 g de vapor d’água a
. Assumimos que as trocas de calor acontecem somente entre a água e o vapor. Qual a temperatura final da mistura?
Passo 1
Resumindo: misturamos
de água líquida a
com
de vapor d’água a
. Vamos usar balanço de energia sem perdas ao meio externo, considerando calor específico da água líquida
, calor específico do vapor
e calor latente de vaporização
.
Passo 2
Calculamos o calor necessário para elevar os
de água de
até
:
Passo 3
Calculamos o calor liberado pelo vapor ao resfriar de
a
e depois ao se condensar à
:
Passo 4
Como
, o vapor libera calor suficiente não só para aquecer a água a
mas também para vaporizar parte dela. Isso faz a mistura final se estabelecer em equilíbrio de fases a
.