3.30 Certo gás perfeito tem
, onde
e
). Considere que 4.00 mol desse gás vão de 300 K e
para 500 K e
. Calcule cada uma das seguintes grandezas para essa mudança de estado. Se for impossivel calcular uma grandeza a partir da informação fomecida, explique isso. (a)
; (b)
; (c)
; (d)
; (e)
.
Passo 1
O enunciado dá um gás perfeito de
mol, com capacidade calorífica molar a volume constante
onde
e
. O gás passa de
para
. Vamos usar:
- Para
e não há caminho definido, logo não podemos calcular. - A variação de energia interna de um gás ideal é
- A variação de entalpia de um gás ideal é
- A variação de entropia entre dois estados pode ser calculada por
onde
Passo 2
Não podemos determinar
nem
pois ambas dependem do caminho termodinâmico, que não foi especificado.
Passo 3
Calcular
:
Substituindo valores:
Passo 4
Calcular
via
Como
,
Passo 5
Calcular
. Primeiro a razão de volumes:
Agora
Numericamente:
Resposta
(a) impossível calcular
(depende do caminho).
(b) impossível calcular (depende do caminho).
(c) .
(d) .
(e) .
(b) impossível calcular
(c)
(d)
(e)