Question

Suponha que 1,80 mol de um gás ideal sejam comprimidos isotermicamente a 30°C de um volume inicial de 3,00 m3 para um volume final de 1,50 m3. (a) Qual é a quantidade de calor, em joules, transferida durante a compressão e (b) o calor é absorvido ou cedido pelo gás?

Answer 1

To (30 ºC = 303 K) ------> T (30 ºC = 303 K)
Vo (3 m³ = 3000 L) ------> V(1,5 m³ = 1500 L)
Po (?) -----------------------> P (?)

Pela 1º lei da termodinâmica:

Q = ΔU + W
como é isotérmico ΔU = 0 
Q = W

W = $\int\limits {P} \, dV$

P(V)*V = n*R*T
P(V) = n*R*T / V
P(V) = (1,8)*(8,314)*(303)/V
P(V) = 4534,45 / V

W = $\int\ { \frac{4534,45}{V} } \, dV \\ \\ 4534,45\int\ { \frac{1}{V} } \, dV$

W = 4534,45*[㏑(V) - ㏑(Vo)]
W = 4534,45*[㏑(1,5) - ㏑(3)]
W = - 3 143,04 J

b) o calor é cedido, já que a temperatura não aumenta, ele libera esse calor pra se manter "estável".