05-Num processo isovolumétrico de A para B, um gás confinado em 30m3 , perdeu 800 cal para a vizinhança. Se a temperatura do gás no estado A é 300 K, e do estado A para B a pressão variou de 20 N/m² para 15N/m², determine: a) o trabalho realizado; b) a variação de energia interna; c) a temperatura no estado B (225 K). Utilize 1 cal = 4,2 J.
Soluções para a tarefa
Explicação:
Vamos lá!
a. Sabemos que só existe trabalho se houver variação de volume. Como o processo é isovolumétrico, ou seja, seu volume não muda, não houve trabalho realizado.
b. Como o gás estava confinado, não houve perda de calor. e como o volume não variou, não houve realização de trabalho. De acordo com a 1° lei da termodinâmica, Todo calor é utilizado para realizar trabalho e variar a energia interna, Q = W . ΔU. Como não houve trabalho, todo calor foi utilizado na variação da energia interna: Q = ΔU. Logo, ΔU = 800 cal.
c. Vamos usar a lei geral dos gases para essa questão:
Pi . Vi / Ti = Po . Vo / To
Como o volume é constante, ele pode ser cortado:
Pi . / Ti = Po / To
Substitua os valores:
20 / 300 = 15 / To
Multiplique cruzado:
20 . To = 300 . 15
Isole a temperatura:
To = 300 . 15 / 20
To = 225K
Espero ter ajudado!