Questions: ITEM II. Desarrollo ( 12 pts ). 9,0 g de agua líquida a 50°C 1 atm se calientan hasta obtener vapor de agua a 100°C y 0,5 atm a través de los siguientes procesos reversibles consecutivos: Calcule: a) El calor q en cal para el proceso A (2 pts) b) El trabajo (w) en cal para el proceso B (2 pts) c) ΔU en cal para el proceso C ( 2 pts) d) ΔH en cal para el proceso B(2 pt) e) ΔS en cal / K para el proceso C(2 pts) f) ΔG en cal para el proceso B(2 pts) Considere: T(K) = °C + 273; masa molar 18 g / mol ; Cv m = 1,5 R ; R = 1,987 cal mol^-1 K^-1; Cagua(1) = 1 cal g^-1 K^-1 ; ΔHvap = 540 cal g^-1

El proceso \( A \) consiste en calentar el agua líquida de \( 50^{\circ} \mathrm{C} \) a \( 100^{\circ} \mathrm{C} \). Utilizamos la fórmula del calor sensible:

\[ q = m \cdot C_{\text{agua}} \cdot \Delta T \]

donde:

• \( m = 9.0 \, \text{g} \)
• \( C_{\text{agua}} = 1 \, \text{cal} \, \text{g}^{-1} \, \text{K}^{-1} \)
• \(\Delta T = 100^{\circ} \mathrm{C} - 50^{\circ} \mathrm{C} = 50 \, \text{K}\)

Sustituyendo los valores:

\[ q = 9.0 \, \text{g} \times 1 \, \text{cal} \, \text{g}^{-1} \, \text{K}^{-1} \times 50 \, \text{K} = 450 \, \text{cal} \]

El proceso \( B \) es la vaporización del agua a \( 100^{\circ} \mathrm{C} \) y \( 1 \, \text{atm} \). El trabajo realizado en un proceso de expansión a presión constante es:

\[ w = -P \Delta V \]

Para el cambio de fase de líquido a vapor, el volumen cambia significativamente. Sin embargo, para simplificar, consideramos que el trabajo es pequeño comparado con el calor de vaporización y se puede aproximar a cero en este contexto.

\[ w \approx 0 \, \text{cal} \]

El proceso \( C \) es la expansión del vapor de agua de \( 1 \, \text{atm} \) a \( 0.5 \, \text{atm} \) a \( 100^{\circ} \mathrm{C} \). Para un gas ideal, \(\Delta U\) depende solo de la temperatura, que no cambia en este proceso, por lo que:

\[ \Delta U = 0 \, \text{cal} \]

\[ \boxed{q_A = 450 \, \text{cal}} \] \[ \boxed{w_B \approx 0 \, \text{cal}} \] \[ \boxed{\Delta U_C = 0 \, \text{cal}} \]