Uma amostra de 2,00 moles de gás hélio inicialmente a 300 K e 0,400 atm é comprimida isotermicamente para
. Considerando que o hélio se comporta como um gás ideal, encontre
o trabalho realizado sobre o gás
o trabalho realizado sobre o gás
Passo 1
O enunciado nos dá uma amostra de
mol de gás hélio, comportamento de gás ideal, comprimida isotermicamente a
de uma pressão inicial
até
. O que queremos é o trabalho realizado sobre o gás. Para isso, vamos usar a termodinâmica de processos isotérmicos de gás ideal.
Passo 2
Em um processo isotérmico de gás ideal, o trabalho realizado pelo gás ao se expandir de volume
para
é
Porém, como aqui temos compressão, e queremos o trabalho sobre o gás, vale
Passo 3
Usamos a relação
(mesma
e mesmo
), de modo que
Logo,
Passo 4
Substituindo
mol,
,
e
, temos
Calculando passo a passo:
Resposta
O trabalho realizado sobre o gás é aproximadamente
.