Question

Em uma transforma¸c˜ao a volume constante, 300 g de g´as ideal sofrem uma varia¸c˜ao de temperatura de 300 K para 900 K. Considerando o calor espec´ıfico do g´as a volume constante cv = 1, 25cal/g · K e 1 cal = 4, 2 J, determine: (a) a quantidade de calor trocada pelo g´as na transformação; (b) o trabalho realizado no processo; (c) a variação da energia interna sofrida pelo gás.

Answer 1

Resposta:

a)945000J

b)Zero

c)945000J

Explicação:

Dados da Questão:

m=300 g

To=300 K

T=900 K

cv=1,25 cal/g.K

a)Calculando a Quantidade de Calor (Q):

$Q= m \cdot c_V \cdot \Delta T\\Q=300 \cdot 1,25 \cdot (T-T_0)\\Q=375 \cdot (900-300)\\Q=225000 cal \times 4,2\\Q=945000J$

b) como não houve variação de Volume o Trabalho é igual a Zero.

c)Calculando a Variação de Energia Interna:

$Q=\Delta U + W\\945000= \Delta U + 0\\\Delta U=945000 J$

Bons estudos! me segue lá no Insta : @mflorindojr

Answer 2

Item A)

A quantidade de calor absorvida pelo gás, na transformação  isovolumétrica, foi igual a 945.000 J.

Para solucionar a questão, devemos aplicar a equação fundamental da calometria, ver abaixo:

$Q=m\cdot c \cdot \Delta T$

Sendo:

$Q =$  Quantidade de calor (J ou cal);

$m =$ Massa do corpo;

$c=$ calor específico;

$\Delat T=$ Variação de temperatura.

A equação fundamental da calorimetria define a quantidade de calor que o corpo irá ceder/receber para sofrer variação de temperatura.

Dado que o gás possuí 300 g e sofre uma variação de temperatura de 300K para 900K e seu calor especifico é igual a 1,25cal/g · K. A quantidade de calor é igual a:

$Q=300g \cdot 1,25 \dfrac{cal}{g \cdot K} \cdot (900-300)K \Rightarrow \boxed{\begin{array}{lr}\boxed{\begin{array}{lr}Q=225.000~cal\end{array}}\end{array}}$

Convertendo de Calorias para Joules:

$225.000~cal \cdot\dfrac{4,2~J}{1~cal}=\boxed{\begin{array}{lr}\boxed{\begin{array}{lr}945.000~J\end{array}}\end{array}}$

Item B)

O trabalho realizado pelo gás foi igual a zero.

Como o trabalho realizado pelo gás é dado pelo produto entre a pressão e a variação de volume, em uma transformação isovolumétrica não há variação de volume o trabalho realizado pelo gás é igual a zero. Ver abaixo:

$W=p_0 \cdot \Delta V;~~~~\Delta V=0\Rightarrow W=p_0\cdot0\Rightarrow \boxed{\begin{array}{lr}\boxed{\begin{array}{lr}W=0\end{array}}\end{array}}$

Item C)

A variação de energia interna do gás foi igual a 945.000 J.

Por possuir trabalho nulo, em uma transformação isovolumétrica a variação de energia interna do gás é igual à quantidade de calor. Ver baixo:

$Q = \Delata U +W;~~~~W=0 \Rightarrow Q=\Delta U$

|Logo a variação de energia interna é igual a:

$\boxed{\begin{array}{lr}\boxed{\begin{array}{lr}\Delta U=945.000~J\end{array}}\end{array}}$

Continue estudando em:

https://brainly.com.br/tarefa/26572770