4) Suponha que 3 kg de vapor d'água contido no interior de um conjunto cilindro-pistão esteja em repouso, com pressão de 400 kPa e T = 200°C (u1 =...

Vamos analisar as informações fornecidas: A quantidade de calor transferida para o vapor durante o processo de expansão é de 60 kJ. O misturador transfere 14 kJ de energia para o sistema. Para encontrar a quantidade de trabalho transferido para o sistema durante o processo de expansão, podemos usar a Primeira Lei da Termodinâmica: ΔU = Q - W Onde: ΔU = Variação de energia interna Q = Calor transferido para o sistema W = Trabalho realizado pelo sistema Inicialmente, a energia interna do sistema é u1 = 2646,8 kJ/kg e final é u2 = 2570,8 kJ/kg. A variação de energia interna (ΔU) pode ser calculada como a diferença entre a energia interna final e a inicial: ΔU = u2 - u1 ΔU = 2570,8 - 2646,8 ΔU = -76 kJ/kg Sabemos que a energia total transferida para o sistema é a soma do calor e do trabalho: Q_total = Q1 + Q2 Q_total = 60 kJ + 14 kJ Q_total = 74 kJ Como a variação de energia interna é igual à quantidade total de calor menos o trabalho, podemos calcular o trabalho: ΔU = Q - W -76 kJ = 74 kJ - W W = 74 kJ + 76 kJ W = 150 kJ Portanto, a quantidade de trabalho transferida para o sistema durante o processo de expansão é de 150 kJ. Assim, a alternativa correta é: c) 225,0 kJ.