Exercício 4696

O aperfeiçoamento da máquina a vapor ao longo do século XVIII, que atingiu o ápice com o trabalho de James Watt, permitiu a mecanização do modo de produção, desempenhando papel decisivo na revolução industrial. A figura abaixo mostra o diagrama de pressão P versus volume V do cilindro de uma máquina a vapor contendo 1,0 mol de água. Os diferentes trechos do gráfico referem-se a: P(10 Pa) 68 83 vO 12: água líquida é bombeada até a pressão P,; 2 > 3: a temperatura da água é aumentada pela caldeira a pressão constante; 354: a água é vaporizada a pressão e temperatura constantes (T, =400K); 455: ovapor é aquecido a pressão constante, expandindo de V, a V.; 5 >6: ovapor sofre expansão sem troca de calor, fazendo com que a temperatura e a pressão sejam reduzidas; 6> 1: ovapor é condensado com a retirada de calor do cilindro a pressão constante. a) No ponto 5 o vapor d'água se comporta como um gás ideal. Encontre a temperatura do vapor neste ponto. A constante universal dos gases é R =8,3 J/molK . b) Calcule o trabalho realizado pelo vapor d'água no trecho de 4 5 5.