Question

Um gás ideal monoatômico é comprimido adiabaticamente, sofrendo uma variação de temperatura de 600 K. Sabendo que n = 3 mols, Cv = 3 cal/mol . K, R = 2 cal/mol . K e 1 cal = 4,2 J, determine:
a) a quantidade de calor trocada nessa transformação;
b) a variação de energia interna do gá, em joules;
c) o trabalho realizado sobre o gás.

(quem puder resolver vou ficar muito agradecido, preciso do cálculo completo por favor)

Answer 1

Olá!

Do enunciado sabemos que:

- Gás ideal monoatômico comprimido adiabaticamente

- ΔT = 600 K

- n = 3 mols

- Cv = 3 cal/mol * K

- R = 2 cal/mol * K

- 1 cal = 4,2 J.

Respondendo as questões:

a) a quantidade de calor trocada nessa transformação

R: Sabendo que o gás ideal monoatômico é comprimido adiabaticamente, esse é um processo termodinâmico em que o sistema não troca calor com o ambiente.

b) a variação de energia interna do gá, em joules;

R: para determinar a variação de energia com os dados fornecidos, usamos a equação dos gases ideais:

$\Delta U = \frac{3}{2} * n * R * \Delta T$

Substituimos os dados:

$\Delta U = \frac{3}{2} * (3\; mol) * (2\; cal/mol * K ) * (4,2\; J) * (600)$

$\Delta U = \frac{3}{2} * 15.120\; J$

$\Delta U = 22.680\; J = 22,68 kJ$

c) O trabalho realizado sobre o gás.

R: Segundo a 1ra Lei da termodinâmica a energia interna de um sistema aumenta quando o calor é transferido para ele ou o trabalho é feito nele.

Quando comprimimos um gás em um processo no qual o calor não é trocado (adibático), variamos sua energia interna e sua temperatura, portanto a variação da energia é igual ao trabalho:

$\Delta U = W\\ W = 22,68 kJ$