Question

O gráfico abaixo mostra uma transformação cíclica de 15 moles de um gás. Identifique as transformações ocorridas do estado 1 para o estado 2, do 2 para o 3, e do 3 para o 1. Qual é o volume do estado 2, em litros e a temperatura em cada estado? URGENTE!!!!

Answer 1

Resposta:

• 1 -> 2 transformação isotérmica;
• 2 -> 3 transformação isocórica;
• 3 -> 1 transformação isobárica;
• V₂ = 5,3 L
• T₁ = T₂ = 12,9 K; T₃ = 34,4 K

Explicação:

Dados:

n = 15 mols

1 atm = 1 . 10⁵ Pa

R = 8,3 J/mol.K

1. Identificando cada transformação:

• $\mathsf{1\rightarrow2}$ é uma transformação isotérmica (temperatura constante).

No gráfico de pressão x volume esse tipo de curva se chama isoterma, o que significa "mesma temperatura". Todos os pontos que moram sobre essa curva tem temperaturas iguais.

• $\mathsf{2\rightarrow3}$ é uma transformação isocórica (volume constante)

Observe que o volume não sofre alteração ao caminharmos sobre a linha que liga os pontos 2 e 3. O volume inicial é V₂ e o volume final também é V₂.

• $\mathsf{3\rightarrow1}$ é uma transformação isobárica (pressão constante)

Da mesma forma que o item anterior, veja que a pressão permanece no valor de 8,0 atm nos estados 3 e 1, não sofrendo alteração.

2. Determinando o volume V₂:

Como de $\mathsf{1\rightarrow2}$ temos uma transformação isotérmica (temperatura constante), podemos escrever:

$\mathsf{p_1\cdot V_1=p_2\cdot V_2}\\\\\mathsf{8\cdot2=3\cdot V_2}\\\\\mathsf{V_2=\dfrac{16}{3}}\\\\\therefore \boxed{\mathsf{V_2\approx5,3\,L}}$

3. Temperatura em cada estado:

i)

$\mathsf{p_1V_1=nRT_1}\\\\\mathsf{(8\cdot10^5)\cdot(2\cdot10^{-3})=15\cdot(8,3)\cdot T_1}\\\\\mathsf{T_1=\dfrac{1600}{124,5}}\\\\\\\therefore \boxed{\mathsf{T_1=12,9\,K}}$

ii)

$\mathsf{1\rightarrow2\quad \quad (T=constante)}\\\\\mathsf{T_1=T_2}\\\\\therefore \boxed{\mathsf{T_2=12,9\,K}}$

iii)

$\mathsf{2\rightarrow3 \quad \quad (V=constante)}\\\\\\\mathsf{\dfrac{p_2}{T_2}=\dfrac{p_3}{T_3}}\\\\\\\mathsf{\dfrac{3}{12,9}=\dfrac{8}{T_3}}\\\\\\\mathsf{3\cdot T_3=103,2}\\\\\therefore \boxed{\mathsf{T_3=34,4\,K}}$

Continue aprendendo com o link abaixo:

Transformação isotérmica

https://brainly.com.br/tarefa/28965745

Bons estudos! :))

Equipe Brainly