Calcule a energia liberada quando 100,0 g de vapor d'água a 100,0 °C se condensam e a água formada é resfriada…

Questão

Calcule a energia liberada quando 100,0 g de vapor d'água a 100,0 °C se condensam e a água formada é resfriada até 20,0 °C. Use ?Hvap=2257 kJ·kg?¹ e cp(H2O)=4,18 J·g?¹·°C.

1. A) 0 kJ
2. B) ˜259 kJ
3. C) 33 kJ
4. D) 100 kJ
5. E) 400 kJ

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique as duas etapas do processo. A primeira é a condensação do vapor a 100,0 °C, que é uma mudança de fase sem variação de temperatura. A segunda é o resfriamento da água líquida de 100,0 °C até 20,0 °C. A energia liberada é a soma das duas etapas.
2. Calcule a energia liberada na condensação. A massa 100,0 g equivale a 0,1000 kg. Como o valor dado é 2257 kJ/kg, a energia é 0,1000 × 2257 = 225,7 kJ liberados.
3. Calcule a energia liberada no resfriamento. A variação de temperatura é 100,0 - 20,0 = 80,0 °C. Usando Q = m × c × ΔT com m = 100,0 g e c = 4,18 J/(g·°C), temos Q = 100,0 × 4,18 × 80,0 = 33440 J, ou seja, 33,44 kJ liberados.
4. Some as duas parcelas: 225,7 + 33,44 = 259,14 kJ, que arredondado é aproximadamente 259 kJ. Esse resultado corresponde à alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
5. Por que as outras estão erradas. A alternativa A (0 kJ) ignora completamente a energia liberada na condensação e no resfriamento. A alternativa C (33 kJ) considera apenas o resfriamento e esquece a condensação. A alternativa D (100 kJ) não corresponde a nenhum cálculo válido com os dados do enunciado. A alternativa E (400 kJ) é um valor superior ao total real e não resulta de um cálculo correto.

💡 Dica: Calcule a energia da condensação e depois a do resfriamento.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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