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Utilizando as tabelas para a água, responda as seguintes questões: a) Qual é a quantidade de calor que deve ser fornecida ao sistema formado por ...

Utilizando as tabelas para a água, responda as seguintes questões: a) Qual é a quantidade de calor que deve ser fornecida ao sistema formado por 50 kg água se inicialmente ele está à T1 = 105 °C e V1 = 50 m3 e ao final ele está à à T2 = 150 °C e p2 = 75 kPa? b) Qual é a variação de entalpia do sistema formado por 10 kg água se inicialmente ele está à T1 = 40 °C e U1 = 10.000 kJ e ele e aquecido à pressão constante até T = 300 °C?

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a) Para calcular a quantidade de calor que deve ser fornecida ao sistema, podemos utilizar a equação Q = m * c * deltaT, onde Q é a quantidade de calor, m é a massa da água, c é o calor específico da água e deltaT é a variação de temperatura. Primeiro, precisamos encontrar a temperatura final em Kelvin, que é T2 = 150 + 273,15 = 423,15 K. Em seguida, podemos encontrar a densidade da água a partir da tabela, que é de aproximadamente 998 kg/m³. Com isso, podemos encontrar o volume final do sistema, que é V2 = m/d = 50/998 = 0,0501 m³. Agora, podemos encontrar a variação de temperatura, que é deltaT = T2 - T1 = 423,15 - 105 = 318,15 K. Por fim, podemos calcular a quantidade de calor que deve ser fornecida ao sistema: Q = m * c * deltaT = 50 * 4186 * 318,15 = 6.686.955 J. b) Para calcular a variação de entalpia do sistema, podemos utilizar a equação deltaH = deltaU + P * deltaV, onde deltaH é a variação de entalpia, deltaU é a variação de energia interna, P é a pressão e deltaV é a variação de volume. Primeiro, precisamos encontrar a massa específica da água a partir da tabela, que é de aproximadamente 1 kg/L. Com isso, podemos encontrar o volume inicial do sistema, que é V1 = m/d = 10/1 = 10 L. Agora, podemos encontrar a temperatura final em Kelvin, que é T2 = 300 + 273,15 = 573,15 K. Em seguida, podemos encontrar o volume final do sistema a partir da tabela, que é de aproximadamente 0,012 m³. Agora, podemos encontrar a variação de volume, que é deltaV = V2 - V1 = 0,012 - 0,01 = 0,002 m³. Como a pressão é constante, podemos utilizar o valor dado na questão, que é p = 1 atm = 101,325 kPa. Agora, podemos encontrar a variação de energia interna a partir da tabela, que é de aproximadamente 1.000 kJ/kg. Por fim, podemos calcular a variação de entalpia: deltaH = deltaU + P * deltaV = 10 * 1000 + 101,325 * 0,002 = 1.020 kJ.

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