(20 pontos) Um gás ideal sofre uma expansão isotérmica reversível de um volume inicial de 2 L para um volume final de 5 L a uma temperatura de 300 K.
a) Qual a variação de energia interna do gás?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de termodinâmica sobre gás ideal que sofre uma expansão isotérmica reversível. Basicamente, o gás passa de um volume inicial de 2 litros para 5 litros, mantendo a temperatura constante em 300 K. O que a gente precisa descobrir aqui é qual foi a variação da energia interna desse gás durante esse processo. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre as propriedades dos gases ideais e como a energia interna se comporta em processos isotérmicos.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o que é energia interna. A energia interna de um gás é a soma de todas as energias cinéticas e potenciais das moléculas que compõem o gás. Para gases ideais, uma característica importante é que a energia interna depende apenas da temperatura do gás, e não do volume ou da pressão.

Passo 3

Agora, como o processo é isotérmico, isso significa que a temperatura do gás permanece constante durante toda a expansão. Já que a energia interna do gás ideal depende somente da temperatura, se a temperatura não muda, a energia interna também não muda.

Passo 4

Portanto, a variação da energia interna do gás nesse processo é zero.

Resposta

A variação de energia interna do gás é De.

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