4 – Água em um conjunto cilindro-pistão, inicialmente a temperatura de 99,63°C e um título de 65%, é aquecido a pressão constante até a temperatura...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a Primeira Lei da Termodinâmica, que relaciona o trabalho realizado, a quantidade de calor transferida e a variação de energia interna de um sistema. (a) Para determinar a massa da água, podemos utilizar a fórmula do trabalho realizado em um processo a pressão constante: W = P * (Vf - Vi) Sabemos que o trabalho realizado é de 300 kJ e que a pressão é constante. No entanto, não temos informações sobre os volumes inicial e final do sistema. Portanto, não é possível determinar a massa da água apenas com os dados fornecidos. (b) Para determinar a quantidade de calor transferida, podemos utilizar a Primeira Lei da Termodinâmica: Q = ΔU + W Onde ΔU é a variação de energia interna do sistema. Considerando que as variações de energia cinética e potencial são desprezíveis, temos: Q = ΔU + W = m * ΔU + P * (Vf - Vi) Sabemos que a temperatura inicial é de 99,63°C e o título é de 65%. Com essas informações, podemos determinar o estado inicial da água no diagrama de fases da água (ou seja, se está no estado líquido ou vapor). A partir disso, podemos determinar as propriedades termodinâmicas necessárias para calcular a variação de energia interna. No entanto, como não temos informações sobre o estado inicial da água, não é possível determinar a quantidade de calor transferida apenas com os dados fornecidos. Portanto, para resolver completamente o problema, são necessárias informações adicionais sobre o estado inicial da água, como a pressão e o volume específico.