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a) Calcule a variação de energia interna do gás.

Passo 1

Beleza, o enunciado pede “Calcule a variação de energia interna do gás.” Estamos em Termodinâmica, a parte que fala de energia interna de um gás ideal. Para resolver isso, vamos precisar do número de mols do gás (n), da capacidade calorífica molar a volume constante (Cv) e da variação de temperatura (ΔT = T₂ – T₁). Sem esses dados numéricos, a gente vai chegar a uma fórmula geral.

Passo 2

Teoria básica:
Num gás ideal, a energia interna U depende só da temperatura. Logo, quando a temperatura muda de T₁ para T₂, a variação de energia interna é
De
Aqui
  • n é o número de mols,
  • é a capacidade calorífica molar a volume constante,
  • e são as temperaturas inicial e final.

Passo 3

Se o gás for monoatômico ideal (como hélio, neon, etc.), a teoria diz que
Cv = tfrac32R,
onde De é a constante dos gases ideais ( ). Então, nesse caso específico,

Resposta

Em forma geral:
boxedDe
Se for gás monoatômico ideal:
boxedDe

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