Seis mols de um gás ideal monoatômico sofrem um processo termodinâmico AB indicado no gráfico sendo R = 8,31 J/mol, determine
A) AS TEMPERATURAS INICIAL E FINAL DO GAS
B) A VARIAÇÃO DE ENERGIA INTERNA DO GAS NO PROCESSO AB
C) O TRABALHO REALIZADO PELO GAS AO PASSAR DO ESTADO A PARA O ESTADO B
D) A QUANTIDADE DE CALOR TROCADA PELO GAS NA TRANSFORMAÇÃO DE A PARA B
Soluções para a tarefa
A) Tinicial = 60°K e Tfinal = 301°K
B) ΔU ≅ 1,8. 10⁴ Joules
C) T = 0,8 . 10⁴ Joules
D) Q = 2,6. 10⁴ Joules
A Equação de Clapeyron relaciona o número de mols de um gás com a temperatura, pressão e volume.
PV = RnT
A variação energia interna de um gás perfeito pode ser calculada a partir da equação que segue abaixo -
ΔU = 3/2n.R.ΔT
O trabalho realizado pelo gás pode ser calculado pela área do gráfico em questão.
T = área do gráfico
Segundo a Primeira Lei da Termodinâmica, a quantidade de calor trocada com o meio é usada para a realização de um trabalho e/ou atua na variação da energia interna do gás.
ΔU = Q - τ
Resolvendo a questão A-
PV = Rnt
3.10⁴. 0,1 = 8,31. 6. T1
T1 = 60° K
5.10⁴. 0,3 = 8,31. 6. T2
T2 = 301°K
Resolvendo a questão B-
ΔU = 3/2R.n.ΔT
ΔU = 3/2. 8,31. 6. 241
ΔU ≅ 1,8. 10⁴ Joules
Resolvendo a questão C-
T = (5. 10⁴ + 3. 10⁴). 0,2/2
T = 0,8 . 10⁴ Joules
Resolvendo a questão D-
ΔU = Q - T
1,8. 10⁴ = Q - 0,8. 10⁴
Q = 2,6. 10⁴ Joules