Question

Um mol de um gás ideal monoatômico vai do estado a ao estado c, passando pelo estado b com pressão, como mostrado na figura abaixo. A quantidade de calor Q que entra no sistema durante esse processo é de aproximadamente

Answer 1

A troca é aproximadamente 1,5 J. Podemos compreender que o gráfico acima evidencia uma transformação isotérmica. Essa transformação pode ser caracterizada por acontecer em um sistema fechado, onde não podemos observar variação de temperatura no mesmo, logo esta é constante.

Neste a troca de calor pode ser evidenciada como pouca ou ainda muito lenta e tímida, diferentemente de um sistema adiabático, essa troca de calor sempre será diferente de zero.

Answer 2

Resposta:

O calor recebido é de 7000J

Explicação passo a passo:

Vamos para as contas?

Tenha em mente a fórmula Q = U + T

Como temos um gráfico com uma área de queda de pressão e depois uma continuidade, podemos usar a área para calcular o T.

Dados: 1KPa = 1000Pa (multiplicarei os valores da pressão por 1000)

Primeiro, vamos calcular a área de a até b. Chamarei de A1

Como temos um trapézio, faremos com a fórmula

A1 = (B+b)×h/2

Observe que o trapézio está de lado, assim, temos:

A1 = (2000+1000)×2/2 = 3000J

Agora, vamos calcular a área de b até c. Chamarei de A2. Por ser um quadrilátero, basta fazermos base vezes altura.

A2 = B.h = 1×1000 = 1000J

Vamos somar os dois resultados para termos a área total, que será o Ttotal.

Ttotal = 1000 + 3000 = 4000J

Para podermos calcular a quantidade de calor, precisamos encontrar o valor de U.

U = (3/2)×nRT.

Como não temos a temperatura, precisamos achar pela fórmula PV = nRT. Temos de achar a temperatura final (ponto C) e inicial (ponto a). Por isso vou colocar T1 para inicial e T2 para final.

PV = nRT1

2000×1 = 1×RT1

T1 = 2000/R

PV = nRT2

1000×4 = 1×RT2

T2 = 4000/R

Tendo a temperatura final e a temperatura inicial, podemos calcular o deltaT

deltaT = T2 - T1 = 4000/R - 2000/R = 2000/R

Apliquemos na fórmula de U:

U = (3/2)×nRT

U = (3/2)×1×R×2000/R

(podemos cortar o R)

U = (3/2)×2000

U = 3000J

Finalmente, podemos obter o Q

Q = U + T

Q = 3000 + 4000

Q = 7000J

Espero ter ajudado! Qualquer erro, por favor comente :)