Question

Um recipiente contém 2 mol de gás monoatômico,inicialmente ocupando um volume de 5 L,na pressão de 5*10 elevado a 4 N/m(ao quadrado). Quando são fornecidos ao sistema 2,4*10 elevado a 3 J de energia, sob pressão constante,o volume ocupado pelo gás passa a ser de 10 L,na temperatura de 480 K. Use R=8,3 J/mol*K e 1 L= 10 elevado a menos 3.Determine:
A) a temperatura do gás na situação inicial;
B) o calor molar sob pressão constante desse gás;
C)o trabalho executado pelo gás;
D) a variação da energia interna do gás.

Answer 1

a) Temperatura inicial
$\boxed {\frac{p'V'}{T'} = \frac{p''V''}{T''}}$

Se pressão constante, então isobárica:
$\boxed {\frac{V'}{T'} = \frac{V''}{T''}}$
$\boxed {\frac{5*10^{-3} }{T'} = \frac{10*10^{-3}}{480}}$
$\boxed {\frac{5}{T'} = \frac{10}{480}}$
$\boxed {10T'=480*5}$
$\boxed {T'=48*5}$
$\boxed {\boxed {Resposta - A:T' = 240K}}$

b) Calor molar a pressão contrante

$\boxed {VU = n*Cp*( \beta f - \beta i)}$
$2,4* 10^{3} = 2*Cp*(480-240)$
$2400= 2*Cp*240$
$2400= Cp*480$
$\boxed {Cp = \frac{2400}{480} }$
$\boxed {\boxed {Resposta - B : Cp = 5J/mol.K}}$

c) Em isobáricas:
$\boxed {Gg = pg*(V2-V1)}$
$Gg = 5* 10^{4} *(10* 10^{-3} -5* 10^{-3})$
$Gg = 5* 10^{4} *5* 10^{-3}$
$Gg = 50* 10^{3} *5* 10^{-3}$
$Gg = 50*5$
$\boxed {\boxed {Resposta - C:Gg = 250J}}$

d)
$\boxed {VU = \frac{3}{2} nR(T2-T1)}$
$VU = 1,5*2*8,3*(480-240)$
$VU = 1,5*2*8,3*240$
$\boxed {\boxed {Resposta - D:VU = 5976J}}$