Question

Um gás monoatomico contém 5 mols a uma temperatura de 20°c (passe para Kelvin) recebe 7800J de calor e tem sua temperatura chegando a 600K.
Determine: ( R=8J/molK)
(A) A variação de energia interna:
(B) O trabalho ( diga se é uma expansão ou uma compressão),

Answer 1

a) Ocorre variação de  -4.480 J na energia interna

b) Há geração de 12280 J de trabalho por meio da expansão do gás.

Como calcular a variação de energia interna e o trabalho exercido por um gás?

A transferência de energia (calor) para os gases faz com que eles aumentem a energia interna por meio do aumento da agitação e energia cinética das moléculas que o compõem

Semelhantemente, a retirada de calor diminui a energia interna do sistema gasoso.

Quando está em um recipiente isolado com êmbolo móvel, esse gás pode promover a expansão (quando há aumento de energia interna) ou compressão (quando há diminuição da energia interna) de seu volume.

A relação entre essas variáveis está esquematizada na primeira lei da termodinâmica.

Segundo a primeira lei da termodinâmica,

ΔU = Q - W

Na qual:

ΔU = variação da energia interna

Q = calor  -----> [(+) recebido ou (-)doado]

W = trabalho

Substituindo as variáveis:

ΔU = 7800 - W

Para continuar a resolução, precisamos descobrir o valor do trabalho.

A fórmula que define o valor do trabalho de um gás é:

W = P * ΔV

Na qual,

P = pressão

ΔV = variação de volume

Dependendo do sinal do trabalho, podemos identificar se o gás sofre compressão ou expansão:

• W < 0 = gás comprime (trabalho realizado sobre o gás)
• W > 0 = gás expande (trabalho realizado pelo gás)

Para obter esses valores, recorremos à equação de Clayperon:

ΔP*ΔV = n*R*ΔT

Na qual,

n = número de mols

R = constante dos gases

ΔT = variação de temperatura

Substituindo os valores:

ΔP*ΔV  =  5 * 8 * (600-293)

ΔP*ΔV  =  40 * 307

ΔP*ΔV  = 12280

Substituindo na fórmula de trabalho, percebemos que

W = 12280 J

- Diante do valor W > 0, constatamos que há expansão do gás.

Usando esse valor na primeira lei da termodinâmica:

ΔU = 7800 - W

ΔU = 7800 - 12280

ΔU = -4.480 J

Para saber mais sobre termodinâmica: https://brainly.com.br/tarefa/30108189

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