[2,0 pts] Um recipiente contém 2,00 mol de oxigênio (O2) 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:
  1. da fórmula do calor em processo isobárico: ;
  2. 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
Q = n,Cp,De
onde
  • Cv = 52Re Cp = Cv + R = 72R 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 Cp = 72,R = 72times 8,314 J/(molcdot K) approx 29,10 J/(molcdot K) do O₂:

Passo 4

Agora, basta pôr tudo na fórmula n = 2,00 mol, De:
Q = 2,00 times 29,10 times 100 = 5,82times10^3 J = 5,82 kJ
Logo,

Resposta

O calor necessário é aproximadamente .

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