Uma amostra de 15 g de
está confinada em um vaso com 220 kPa e 200 K e depois se expande
adiabática e reversivelmente até a pressão de 110 kPa. Calcule a temperatura final em cada processo.
adiabática e reversivelmente até a pressão de 110 kPa. Calcule a temperatura final em cada processo.
Passo 1
O enunciado dá 15 g de
inicialmente em
e
, que se expande de forma adiabática e reversível até
. O conteúdo é o de transformação isentrópica de um gás perfeito (adiabática reversível), para a qual usamos a relação entre temperatura e pressão com calor específico constante.
Passo 2
Determinar o número de mols de
, embora não apareça explicitamente na fórmula final, apenas para checar consistência. A massa molar do
é
, então
Passo 3
Para uma expansão adiabática reversível de um gás ideal com calor específico constante, vale
onde
. Para o
(gás diatômico),
.
Passo 4
Substituindo os valores:
Calculando
, obtemos
Resposta
A temperatura final na expansão adiabática e reversível é aproximadamente
.