Um sistema contendo água líquida sofre uma vaporização à pressão constante.
Explique como o trabalho é realizado nesse processo, isto é, se é positivo e expande ou o contrário Justifique sua resposta.
Explique como o trabalho é realizado nesse processo, isto é, se é positivo e expande ou o contrário Justifique sua resposta.
Passo 1
O enunciado descreve um sistema com água líquida que sofre vaporização a pressão constante. O que se pede é entender se, nesse processo, o trabalho realizado é positivo ou negativo e se o sistema se expande ou se contrai. O conteúdo que vamos usar é o trabalho de expansão a pressão constante, cuja expressão geral é
Passo 2
Em vaporização, a água passa do estado líquido para o gasoso, e o volume final
do vapor é muito maior que o volume inicial
do líquido. Logo,
Como a pressão externa
é constante, podemos tirar
da integral:
Passo 3
Dado que
e
, temos
Isso significa que o sistema faz trabalho sobre o meio externo, ou seja, expande.
Resposta
O trabalho é positivo e o sistema expande, porque a vaporização aumenta o volume (
) e, a pressão sendo constante,
.