Questão de Física

Uma das maneiras de enunciar a 1a Lei da Termodinâmica é: “a variação da energia do sistema tem que ser igual à energia transferida através das suas fronteiras com as vizinhanças”. Assim, para um sistema fechado sem reação química, ela pode ser expressa pela equação: ∆U + ∆E + ∆E = Q + W k p Sendo: ∆U: variação da energia interna (propriedade termodinâmica da substância); ∆E e ∆E : variações das k p energias cinética e potencial, respectivamente; Q: calor; W: trabalho que acompanha a variação no volume do sistema. Aplicando-se a 1a Lei da Termodinâmica e conhecendo-se as propriedades termodinâmicas da água (Tabela a seguir), pode-se estimar a quantidade de trabalho realizado e o calor necessário para uma massa de 1,0 kg de água líquida a 100 ºC, contida em um cilindro por um êmbolo a uma pressão de 0,7 MPa, que é aquecida lentamente até ocupar todo o volume do cilindro. Neste momento, o sistema é uma mistura de líquido mais vapor. Transfere-se, então, mais calor ao sistema, até a água tornar-se vapor saturado a 180 ºC. Propriedades Termodinâmicas da Água Saturada Pressão Temperatura Volume Específico Energia Interna Específica P (MPa) T (ºC) ν (m3/kg) ν (m3/kg) u (kJ/kg) ν (kJ/kg) l v l v 0,70 165 0,0011 0,30 696 2572 0,75 168 0,0011 0,26 709 2575 0,80 170 0,0011 0,24 720 2577 0,85 173 0,0011 0,23 731 2579 0,90 175 0,0011 0,22 742 2580 0,95 178 0,0011 0,21 752 2582 1,00 180 0,0011 0,20 762 2584 Assinale a alternativa que representa, correta e respectivamente, o valor do trabalho realizado e o calor recebido pelo sistema.