10,0 litros de um gás ideal diatômico a
e 10,0 atm são expandidos até uma pressão final de 1 atm . Considere os seguintes processos possíveis e calcule, em cada caso,
, q e w:
Expansão adiabática e reversível. (
)
Expansão adiabática e reversível. (
Passo 1
O enunciado dá
L de um gás ideal diatômico inicialmente a
(isto é,
K) e
atm, que se expande reversivelmente de forma adiabática até
atm. Como é processo adiabático reversível, temos
e a relação de Poisson para um gás diatômico (
).
Passo 2
Usamos a relação entre temperaturas e pressões no processo adiabático reversível:
Aqui
, então
Passo 3
Calculamos o número de mols usando a equação de estado inicial:
Passo 4
O trabalho realizado e a variação de energia interna satisfazem
e
com
.
Convertendo para kcal (
):
Passo 5
A entalpia varia como
com
. Ou então
. Calculando:
Passo 6
Em expansão adiabática reversível temos