Para resolver essa questão, precisamos aplicar a primeira lei da termodinâmica, que é expressa pela equação: \[ \Delta U = Q - W \] Onde: - \(\Delta U\) é a variação da energia interna, - \(Q\) é o calor adicionado ao sistema, - \(W\) é o trabalho realizado pelo sistema. 1. Cálculo do trabalho (W): O trabalho realizado pelo sistema durante a expansão do vapor pode ser calculado pela fórmula: \[ W = P \Delta V \] Onde \(P\) é a pressão e \(\Delta V\) é a variação de volume. A pressão é dada como \(1,01 \times 10^5 \, \text{Pa}\) e a variação de volume é: \[ \Delta V = V_{vapor} - V_{liquido} = 1,671 \, m^3 - 1,00 \times 10^{-3} \, m^3 = 1,670 \, m^3 \] Portanto: \[ W = (1,01 \times 10^5) \times (1,670) \approx 168,67 \, kJ \approx 169 \, kJ \] 2. Cálculo do calor (Q): O calor adicionado ao sistema é igual ao calor de vaporização, já que a água foi convertida em vapor: \[ Q = m \cdot L_v = 1,00 \, kg \cdot 2260 \, kJ/kg = 2260 \, kJ \] 3. Cálculo da variação da energia interna (\(\Delta U\)): Agora, podemos calcular \(\Delta U\): \[ \Delta U = Q - W = 2260 \, kJ - 169 \, kJ = 2091 \, kJ = 2,09 \, MJ \] Agora, vamos analisar as alternativas: - Alternativa 1: W= 169 kJ; Q= 2260 kJ; ΔU= 2,09 MJ (CORRETA) - Alternativa 2: W= 68 kJ; Q= 2260 kJ; ΔU= 2,43 MJ (INCORRETA) - Alternativa 3: W= 68 kJ; Q= 0 kJ; ΔU= 2,09 MJ (INCORRETA) - Alternativa 4: W = 169 kJ; Q = 333 kJ; ΔU= 2,09 MJ (INCORRETA) Portanto, a alternativa correta é: W= 169 kJ; Q= 2260 kJ; ΔU= 2,09 MJ.