Altura de elevação do pistão

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Altura de elevação do pistão

Mensagem por Convidado em Qui Out 06 2016, 09:32

Em um cilindro isolado termicamente por um pistão de peso desprezível encontra-se m = 30 g de água a uma temperatura de 0°C. A área do pistão é S = 512 cm^2 , a pressão externa é p = 1 atm. Determine a que altura, aproximadamente, eleva-se o pistão, se o aquecedor elétrico, que se encontra no cilindro, desprende Q = 24 200 J.  
Dados: Despreze a variação do volume de água; 1 cal = 4,2 J; R = 0,082 atm.L/mol.K; MH2O = 18 g/mol); cágua = 1,0 cal/gºC; e Lvapor = 540 cal/g.  
  a) 1,6 cm
  b) 8,0 cm  
  c) 17,0 cm  
  d) 25,0 cm  
  e) 32,0 cm

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Re: Altura de elevação do pistão

Mensagem por Danielle J em Sab Jul 22 2017, 18:35

Alguém podia responder, tbm estou com dúvida nessa questão rs

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Re: Altura de elevação do pistão

Mensagem por Giovana Martins em Sab Jul 22 2017, 20:00

Para aquecer e vaporizar toda a água do cilindro são necessários:

Q=4,2mc∆T+4,2mLV=4,2.30.1.(100-0)+4,2.30.540=80640 J

No entanto, o aquecedor fornece apenas 24200 J para a água, logo, apenas uma porção da água irá vaporizar. Vamos ver o quanto de água que vaporizou:

Calor para levar a água até 100°C:

Q=4,2mc∆T=4,2.30.1.(100-0)=12600 J

Calor restante do fornecido pelo aquecedor:

QR=24200-12600=11600 J

Com este calor poderemos saber o quanto de água vaporizou:

QR=4,2mVLV -> 11600=4,2.540mV -> mV≈5,11 g

n=mV/M -> n=5,11/18 -> n≈0,28 mol H2O

A água que vaporizou que fará com que o pistão se eleve.

pV=nRT -> V=nRT/p -> V=[0,28.0,082.(100+273)]/1 -> V≈8,56 L=8560 cm³

V=S∆h -> ∆h=V/S -> ∆h=8560/512 -> ∆h≈17 cm

Se houver dúvidas, avise.
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Re: Altura de elevação do pistão

Mensagem por Danielle J em Seg Jul 24 2017, 21:36

Vlwww entendi tudo! Hahaha Wink

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Re: Altura de elevação do pistão

Mensagem por Giovana Martins em Seg Jul 24 2017, 23:33

De nada!
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