(25 pontos) Seja 1 mol de um gás ideal monoatômico que esteja inicialmente a uma temperatura de 273 K e pressão de 1 atm .
(a) (05 pontos) Qual é a energia interna inicial desse gás?
(b) (10 pontos) Determine o trabalho realizado pelo gás quando 500 J de calor são absorvidos por ele a volume constante. Nesse caso, qual seria a energia interna final do gás?
(c) (10 pontos) Determine o trabalho realizado pelo gás quando 500 J de calor são absorvidos por ele a pressão constante. Nesse caso qual seria a energia interna final do gás?
(a) (05 pontos) Qual é a energia interna inicial desse gás?
(b) (10 pontos) Determine o trabalho realizado pelo gás quando 500 J de calor são absorvidos por ele a volume constante. Nesse caso, qual seria a energia interna final do gás?
(c) (10 pontos) Determine o trabalho realizado pelo gás quando 500 J de calor são absorvidos por ele a pressão constante. Nesse caso qual seria a energia interna final do gás?
Passo 1
O enunciado trata de 1 mol de um gás ideal monoatômico inicialmente em
e
. Para resolver usamos a primeira lei da termodinâmica
e as propriedades de um gás monoatômico:
,
,
.
Passo 2
Calcular a energia interna inicial
. Como
mol e
,
Passo 3
Para o processo a volume constante (
const.) temos
. Como
,
logo
Passo 4
Para o processo a pressão constante (
const.) usamos
O trabalho realizado pelo gás é
e a variação de energia interna
Portanto
Resposta
(a)
(b) ,
(c) ,
(b)
(c)