Problema 5: O Vapor de agua e comprimido, de forma reversível, até formar água líquida no ponto ebulição de
. A entlpia de vaporização da água a
e 1,01325 bar é
. Calcule
por mol, q por mol, e cada uma das quantidades termodinâmicas
.
Passo 1
O enunciado descreve uma compressão reversível e isotérmica de vapor d’água saturado a
(373 K) e 1,01325 bar até se formar água líquida. O calor de vaporização a essa temperatura é
. Vamos calcular por mol:
– Trabalho reversível
– Calor
– Variações ,
,
,
e
.
– Trabalho
– Calor
– Variações
Passo 2
Convertendo o calor de vaporização para por mol:
Como o processo é condensação,
Passo 3
Em transformação reversível isotérmica,
Como
e
,
Passo 4
O trabalho reversível de compressão a pressão constante é
Tratando o vapor como ideal,
Passo 5
Pela primeira lei,
Passo 6
A energia livre de Gibbs muda segundo
coerente com fase em equilíbrio (mudança de fase reversível isoterma).
Passo 7
A energia livre de Helmholtz varia como
igual ao trabalho reversível, conforme esperado para processo isotérmico.
Resposta
w
q
q