O gráfico a seguir ilustra uma transformação de 100 mola de um gás ideal monoatômico que recebe do meio exterior uma quantidade de calor de 18 . 10^5J.
Dado: R= 8,32J/mol
K podemos afirmar que a variação da energia interna sofrida pelo gás na transformação de A para B foi igual a:
a) 1,5 . 10^5J
b) 3,5 . 10^5J
c) 7,5 . 10^5J
d) 11,5 . 10^5J
e) 13,5 . 10^5J
Soluções para a tarefa
Resposta:
Portanto, letra E
Explicação:
Vamos lá,
Primeiro temos que lembrar da Primeira Lei da Termodinâmica:
-Calor igual a trabalho somado com a variação da energia interna sofrida.
Q = Trabalho + U
Sendo Trabalho = Pressão . Volume, utilizando Clapeyron temos:
P.V = n.R.T
Trabalho = n.R.T
Como trabalho é numericamente igual a área, temos:
Trabalho = (6.10⁵ + 3.10⁵).1/2
Trabalho = 9 . 10⁵ / 2 = 4,5.10⁵
4,5.10⁵ = 100 . 8,32 . T
T = 4,5.10⁵/832
T = 540,8K aproximadamente
Sendo Q = Trabalho+U, isolando o trabalho temos:
Trabalho = Q - U
Substituindo em Clapeyron:
Q-U = n.R.T
18 . 10^5 - U = 100 . 8,32 . 540,8K
U = 1800000 - (832 . 540,8)
U = 1800000 - 450000(Aproximado)
U = 1.350.000 J = 13,5 . 10⁵ J
OBS: se usasse Q = Trabalho + U sendo trabalho numericamente igual a área do gráfico já se chegava na resposta. Quis apenas utilizar todos os dados do exercício para melhor didática.
Portanto, letra E