Question

Um gás monoâtomico (M = 10g) está a uma temperatura de 400k em um recipiente de 3L. Ao receber calor de uma fonte térmica, sofre um expansão isobárica e tem sua temperatura aumentada em 30%. Sendo a massa do gás de 0,3 g e seu calor específico a pressão constante de 2050 J/KGºC, calcule:
a. O volume final do gás.
b. A pressão do gás.
c. O trabalho realizado.
d. O calor recebido pelo gás.
e. A variação de energia interna.

Dado = R = 0,082 atmL/molK

Alguém sabe???

Answer 1

a) $} \frac{ P_{1} V_{1} }{ T_{1} } = \frac{ P_{2} V_{2} }{ T_{2} }$ ⇒ $\frac{ V_{1} }{ T_{1} } = \frac{ V_{2} }{ T_{2} }$ ⇒ $\frac{3}{400} = \frac{ V_{2} }{400*1,3}$
$V_{2} = 3*1,3 = 3,9L$

b) $P*V = n*R*T$ ⇒ P = $\frac{n*R*T}{V} = \frac{ \frac{0,3}{10}*0,082*400 }{3}$

$P = 0,328 atm.$

c) Trabalho = $P *$Δ$V = 0,328*(3,9 - 3) = 0,2952 atm * L$

d) $Q = m*c*$Δ$T = 0,3 * 10^{-3} *2,05*10^{3*(520-400)$
$Q = 73,8J$

e) Δ$U = \frac{3}{2}n*R*$Δ$T = \frac{3}{2} *0,03*0,082*(520-400)$
Δ$U = 0,4428*$*$l$


Uma observação: Para você transformar a unidade de energia de atm*l para J, deve-se multiplicar por 100. Que no caso do exercício ficaria:

Trabalho = $29,52J$
Δ$U = 44,28J$

Uma coisa interessante também é perceber que o calor é a soma do trabalho realizado e da variação de energia interna.

É isso, espero ter ajudado, qualquer dúvida na resolução só falar.