Quando
foram adicionados como calor a
de um certo gás ideal, o volume do gás variou de
para
, enquanto a pressão permaneceu em
.
a) Qual foi o trabalho realizado pelo gás?
b) De quanto variou a energia interna do gás?
c) De quanto variou a temperatura do gás durante esta adição de calor?
d) Determine o calor específico molar a volume constante do gás em questão.
e) Este gás é monoatômico, diatômico ou poliatômico? Justifique.
a) Qual foi o trabalho realizado pelo gás?
b) De quanto variou a energia interna do gás?
c) De quanto variou a temperatura do gás durante esta adição de calor?
d) Determine o calor específico molar a volume constante do gás em questão.
e) Este gás é monoatômico, diatômico ou poliatômico? Justifique.
Passo 1
O enunciado descreve um aquecimento isobárico de um gás ideal com
mol, pressão constante
atm, calor adicionado
J e volume inicial
c
que vai para
c
. Para resolver usaremos:
– Trabalho em processo isobárico:
– Trabalho em processo isobárico:
– Primeira lei da termodinâmica:
– Equação de estado para achar
:
– Definição de capacidade molar a volume constante:
– Comparar
com valores teóricos
para identificar o gás.
Passo 2
Calcular o trabalho
. Primeiro convertemos unidades:
Logo
Passo 3
Usar a primeira lei para
:
Passo 4
Determinar
pela equação de estado:
Passo 5
Calcular a capacidade molar a volume constante:
Passo 6
Comparar com valores teóricos:
,
. Nosso
corresponde a
, típico de gás monoatômico.
Resposta
a)
J
b) J
c) K
d)
e) Monoatômico, pois .
b)
c)
d)
e) Monoatômico, pois