Question

O gráfico p X V a seguir representa o trecho AB de uma transformação isobárica de um sistema termodinâmico constituído por uma amostra de 2,0 mol de um gás ideal. (Dado: calor específico do gás a pressão constante: Cp = 21J/mol.K)

Determine para essa transformação:
a) a quantidade de calor cedida;
b) o trabalho realizado;
c)a variação de energia interna do sistema.



​

Answer 1

Resposta:

a) A quantidade de calor trocada em um processo isobárico (pressão constante) pode ser calculada pela expressão:

$Q=n*c_p*\Delta T$

sendo

$n$ : número de mols

$c_p$ : calor específico molar à pressão constante

$\Delta T$ : variação de temperatura

Portanto, tem-se:

$Q=n*c_p*\Delta T\\Q=n*c_p*(T_B-T_A)\\Q=2*21*(240-600)\\Q=-15120 \ J$

b) O trabalho em um processo isobárico pode ser calculado por:

$W=P*\Delta V$

sendo

$P$ : pressão

$\Delta V$ : variação do volume

Logo:

$W=P*\Delta V\\W=P*(V_B-V_A)\\W=(2*10^{6})*(2*10^{-3}-5*10^{-3})\\W=-6000 \ J$

c) A variação de energia interna ($\Delta U$) de um processo pode ser calculada a partir da 1ª Lei da Termodinâmica pela seguinte equação:

$\Delta U=Q-W\\\Delta U=-15120-(-6000)\\\Delta U=-15120+6000\\\Delta U=-9120 \ J$