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São Paulo UNICAMP 2009.2 Questão: 6 Física Termologia Estudo dos Gases 

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:
2: água líquida é bombeada até a pressão P2;
3: a temperatura da água é aumentada pela caldeira a pressão constante;
4: a água é vaporizada a pressão e temperatura constantes ( T3 = 400K);
5: o vapor é aquecido a pressão constante, expandindo de V4 a V5;
6: o vapor sofre expansão sem troca de calor, fazendo com que a temperatura e a pressão sejam reduzidas;
6 → 1: o vapor 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/mol K .

b) Calcule o trabalho realizado pelo vapor d’água no trecho de 4 → 5.



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