Questão 22226
EFOMM 2017
(Efomm 2017)
Em um cilindro isolado termicamente por um pistão de peso desprezível encontra-se de água a uma temperatura de
A área do pistão é
, a pressão externa é
Determine a que altura, aproximadamente, eleva-se o pistão, se o aquecedor elétrico, que se encontra no cilindro, desprende
Dados: Despreze a variação do volume de água;
1,6 cm
8,0 cm
17,0 cm
25,0 cm
32,0 cm
Gabarito:
17,0 cm
Resolução:
Primeiramente, vamos calcular quanto de energia é necessário para que a água evapore, pois é ela que vai elevar o pistão, já que o enunciado nos pediu para desprezar o quanto a água aumenta de volume. Vamos lá:
Mas vamos transformar para Joules para podermos comparar com o calor fornecido pelo aquecedor:
Então temos que para evaporar toda a água é necessário 80.640J, mas o aquecedor fornece apenas 24.200J, então vamos observar quanto de água é possível evaporar com apenas essa quantidade de calor.
Primeiro observemos quando de energia é necessário para aquecer a água até 100°C
Agora vamos observar quanto calor sobra para poder evaporar a água:
Agora vamos calcular quantas gramas de água é possível evaporar com essa quantidade de calor sobrando:
Agora podemos calcular qual o volume que essas 5,11g de vapor ocupa:
Precisamos saber antes quantos mols tem em 5,11g de vapor:
Mol de H20
mols de H2O
Temos de transformar a temperatura para Kelvin:
Alternativa C.