Question

Um reservatório fechado contém certa quantidade de gás hélio gasoso à pressão pi.

a) Num primeiro processo, esse gás é aquecido, lentamente, de uma temperatura inicial Ti até uma temperatura TF, com o reservatório fechado em um processo isovolumétrico. Considere que pi = 1,0 x105 N/m2 e que as temperaturas são Ti = 27 ºC e TF = 87 ºC, qual é a pressão a 87 ºC?





b) Num segundo processo, muito lentamente, é reduzido um quarto(1/4) do VOLUME do conteúdo inicial Vi do gás, mantendo-se constante a massa durante esse processo, e o reservatório é mantido à temperatura TF constante. Considere que pi = 1,0 x105 N/m2 e TF = 87 ºC, CALCULE o valor do volume (V), após ser reduzido no interior do reservatório, ao final do SEGUNDO processo.

(PRECISO DISSO URGENTE)

Answer 1

A relação entre pressão, temperatura e volume é calculada pela equação de Clapeyron PV = nRT, como essa relação é constante, P1V1/T1 = P2V2/T2.

Resolvendo:

a) O processo é isovolumétrico, então V1 = V2 e esse valor pode ser cortado. Portanto: P1/T1 = P2/T2 (Lembrando que as temperaturas devem estar em Kelvin)

1x10^(5)/300 = P2/360 ⇒ P2 = (360.1X10^(5))/300 ⇒ P2 = 1,2x10^(5) N/m²

b) Desta vez, a temperatura é constante, então T1 = T2 e esse valor pode ser cortado. Além disso, V2 = V1/4, resolvendo:

P1.V1=P2.V2

P1.V1 = P2.(V1/4)

P1 = P2/4

P2 = 25000 N/m²

Substituindo esse valor na equação de Clapeyron, temos (para 1 mol) (Lembrando que R = 8,314 N.m/mol.K)

PV = nRT ⇒ V = nRT/P ⇒ V = 1.8,314.360/25000 ⇒ V = 0,119 m³.