Question

O gráfico indica uma transformação AB sofrida por 4 mols de um gás ideal monoatômico.
Sendo R=8,31J/mol·K, determine:

a) A temperatura inicial do gás;
b) A temperatura final do gás;
c) A variação de energia interna no processo AB;
d) O trabalho no processo AB indicando se é realizado pelo gás ou sobre o gás. Justifique;
e) A quantidade de calor trocada pelo gás durante a transformação AB.

Answer 1

Termodinâmica:

a)
$P_A.V_A=n.R.T_A \\ \\ 3.10^4.0,2=4.8,31.T_A \\ \\ T_A= \frac{0,6.10^4}{33,24} \\ \\ T_A=180K$

b)

$P_B.V_B=n.R.T_B \\ \\ 2.10^4.0,4=4.8,31.T_B \\ \\ T_B= \frac{0,8.10^4}{33,24} \\ \\ T_B=240K$

c)
$\Delta U=U_B-U_A \\ \\ \Delta U=( \frac{3}{2}. P_BV_B)-(\frac{3}{2}. P_AV_A) \\ \\ \Delta U= \frac{3}{2}. (3.10^4.0,2-2.10^4.0,4) \\ \\ \Delta U=3.10^3J$

d)
Área sobre o gráfico fornece o trabalho
$A = (\frac {P_A+P_B}{2}).\Delta V \\ \\ A = (\frac {3.10^4+2.10^4}{2}).(0,4-0,2) \\ \\ A = (\frac {5.10^4}{2}).0,2 \\ \\ \tau=5.10^3J$

trabalho realizado pelo gás, pois ele se expandiu, isto é, o volume aumentou.

e)
$Q=\Delta U + \tau \\ \\ Q= 3.10^3+5.10^3 \\ \\ Q= 8.10^3J$