[2,0 pts] Um recipiente contém
de oxigênio
a uma pressão de 800 kPa . Quanto calor é necessário para elevar a temperatura desse gás de 250 K para 350 K a pressão constante?
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz que a gente tem um recipiente com 2,00 mol de O₂ a uma pressão constante de 800 kPa e quer saber quanto calor é preciso pra esquentar o gás de 250 K até 350 K. Isso é um problema de termodinâmica de gases ideais em processo isobárico (pressão constante). Para resolver, vamos precisar:
- da fórmula do calor em processo isobárico:
; - do valor de
molar do oxigênio (um gás diatômico).
Passo 2
Teoria rápida de calor em processo isobárico:
Num gás ideal, o calor trocado a pressão constante é
Num gás ideal, o calor trocado a pressão constante é
onde
-
é o número de mols, -
é a capacidade calorífica molar a pressão constante, -
.
Para um gás diatômico (como o O₂), na faixa em que só rola translação e rotação, a teoria (equipartição de energia) dá
Aqui
.
Passo 3
Vamos calcular
do O₂:
Passo 4
Agora, basta pôr tudo na fórmula
:
Logo,
Resposta
O calor necessário é aproximadamente
.