Question

(Ufrgs 2015) Sob condições de pressão constante, certa quantidade de calor Q,fornecida a um gás ideal monoatômico, eleva sua temperatura em ΔT. Quanto calor seria necessário, em termos de Q, para concluir a mesma elevação de temperatura ΔT, se o gás fosse mantido em volume constante?

a)3Q.
b)5Q / 3.
c)Q.
d)3Q / 5.
e)2Q / 5.

Answer 1

O calor necessário para concluir a mesma elevação de temperatura seria de 3Q/5.

Letra D

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

Q = T + ΔU

A variação da energia interna do gás pode ser dada pela seguinte equação-

ΔU = 3/2nRΔT

O trabalho de um gás em uma transformação isobárica pode ser dado por -

T = P. ΔV

PΔV = nRΔT

T = n.R.ΔT

Substituindo, teremos-

Q = T + ΔU

Q = nRΔT + 3/2nRΔT

Q = 5/2nRΔT

nRΔT = 2Q/5

Para a transformação isovolumétrica, teremos o volume constante e o trabalho realizado será nulo.

Q2 = T + ΔU

Q2 = ΔU

Q2 = 3/2. (nRΔT)

Q2 = 3/2. (2Q/5)

Q2 = 3Q/5