seja um gás diatomico de calor do específico molar constante 5/2, inicialmente a pressão atmosférica determinada abaixo e a 27°. esse gas encontra-se contido em um calorimetro de volume 24,7 litros e é então aquecido a volume constante até aumentar a sua temperatura em 150°c. qual é a quantidade de calor absorvida pelo gás em kj?
Soluções para a tarefa
Resposta:
Q ≈ 2,6 kJ.
Explicação:
De acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica, a energia interna de um gás ideal pode sofrer variações em determinadas transformações termodinâmicas, dependendo da quantidade de calor trocada entre as vizinhanças e o sistema, bem como do trabalho realizado por ou sobre o sistema.
Primeira Lei da Termodinâmica
ΔU = Q - τ (1).
ΔU - energia interna;
Q – calor ;
τ - trabalho.
Para os gases diatômicos ideais, a energia interna é dada por uma equação um pouco diferente.
U = 5.n.R.T/2 (2).
U – energia interna ;
n – número de mols;
R – constante universal dos gases perfeitos;
T – temperatura.
Na transformação isovolumétrica, não é possível haver realização de trabalho, uma vez que o sistema encontra-se confinado em um recipiente rígido e inexpansível. Nesse caso, toda a quantidade de calor que é trocada com o sistema varia diretamente sua energia interna.
ΔU = Q (3).
Substituindo os dados da equação (2) em (3):
Q = 5.n.R.ΔT/2
Q = (5/2)(1 mol)(8,31 J/mol.K)(423,15 K - 300,15 K)
Q = 2555,325 J ≈ 2,6 kJ.
A quantidade de calor Q absorvida pelo gás em kj é de 2,6 kJ.