Question

Certa massa de gás ideal é submetida às transformações A→B→C→D, em que C→D é uma transformação isotérmica.



Sabendo-se que a temperatura do gás no estado A é 27 ºC, pode-se afirmar que a temperatura dele, em K, no estado D e o valor de V indicado no gráfico são, respectivamente:

A
600 K e 10 L.

B
1 200 K e 10 L.

C
1 200 K e 8 L.

D
600 K e 8 L.

E
1 800 K e 10 L.

Answer 1

Resposta:

Alternativa B)

Explicação:

Transformações gasosas  

Aplicar: Eq Geral dos Gases  

P1V1 ÷ T1 = P2V2 ÷ T2  

onde: P1= pressão inicial, P2= pressão final, V1= volume inicial, V2= volume final, T1= temperatura inicial, T2= Temperatura final e P= atm (Pa, mmHg, Bar), V= L, T= K  

Lembre que: K= 273,15+ºC  

- Dados  

1) de A para B= transformação isovolumétrica;

P1= 2 atm

t1= 27 ºC ==> T1= 27 + 273= 300 K

V1= V2= 3 L

P2= 4 atm

T2= ?

- como V1=V2, fica:

P1÷T1=P2÷T2

T2= P2T1÷P1

T2= 4 atm * 300 K ÷ 2 atm

T2= 600 K

2) de B para C= transformação isobárica;

P1= P2= 4 atm

V1= 3 L

T1= 600 K

V2= 6 L

T2= ?

- como P1=P2, fica:

V1 ÷ T1 = V2 ÷ T2  

T2= V2T1÷V1

T2= 6 L * 600 K ÷ 3 L

T2= 1200 K

3) de C para D= transformação isotérmica:

P1= 4 atm

V1= 6 L

T1=T2= 1200 K

P2= 2,4 atm

V2= ?

- como T1=T2, fica:

P1V1  = P2V2

V2= P1V1÷P2

V2= 4 atm * 6 L ÷ 2,4 atm

V2= 10 L

- assim, em D:

T2= 1200 K

V2= 10 L

Answer 2

• O que é a Lei Geral dos Gases Perfeitos

Essa lei surgiu da combinação de leis que descrevem o comportamento de sistemas gasosos, entre elas a Lei de Boyle, a Lei de Gay-Lussac e a lei de Charles.

Com base nessas leis, quando um gás sofre uma transformação onde não há alteração na quantidade de matéria pode-se formular uma expressão que relaciona o estado final e o estado inicial do sistema, ou seja,

$\dfrac{P_f~.~V_f}{T_f}=\dfrac{P_i~.~V_i}{T_i}$

• Resolvendo o problema

Primeiro devemos converter a temperatura inicial ($T_A$) de C para K

$T_A=27+273=300~K$

Agora, vamos analisar os trechos de acordo com os tipos de suas transformações

Trecho AB (transformação isovolumétrica)

$\dfrac{4~.~3}{T_f}=\dfrac{2~.~3}{300}\\\\\dfrac{12}{T_B}=\dfrac{6}{300}\\\\\dfrac{12}{T_B}=\dfrac{1}{50}\\\\T_B=12~.~50\\\\T_B=600~K$

Trecho BC (transformação isobárica)

$\dfrac{4~.~6}{T_C}=\dfrac{4~.~3}{600}\\\\\dfrac{24}{T_C}=\dfrac{12}{600}\\\\\dfrac{24}{T_C}=\dfrac{1}{50}\\\\T_C=24~.~50\\\\T_C=1.200~K$

Trecho BC (transformação isotérmica)

$\boxed{T_D=T_C=1.200~K}\\\\\\\dfrac{2,4~.~V_D}{1.200}=\dfrac{4~.~6}{1.200}\\\\2,4~.~V_D=24\\\\V_D=\dfrac{24}{2,4}\\\\\boxed{V_D=10~L}$

• Conclusão

Portanto, a alternativa correta é a letra B.

• Para saber mais

https://brainly.com.br/tarefa/26028997