Quando uma amostra de argônio a 100 kPa , admitindo comportamento ideal, se expande reversível e adiabaticamente até duplicar o seu volume inicial, qual será a pressão final? Compare com a pressão final obtida se a transformação não fosse adiabática. O que você conclui? (
).
Passo 1
O enunciado dá uma amostra de argônio a
kPa, comportamento de gás ideal, que se expande reversível e adiabaticamente até
. Pede-se a pressão final
nessa transformação adiabática e a pressão final se a transformação fosse não adiabática (isto é, isoterma reversível). Vamos usar as leis dos gases ideais e as relações para processos adiabáticos e isotérmicos.
Passo 2
Em um processo adiabático reversível de gás ideal vale
onde
. Para argônio (gás monatomic),
. Assim
Passo 3
Substituindo
e
, temos
Passo 4
Se a transformação fosse isoterma reversível (não adiabática), usa-se
Passo 5
Comparando, na expansão adiabática
kPa é bem menor que na isoterma (
kPa) porque no processo adiabático o sistema não troca calor e sua temperatura cai, reduzindo ainda mais a pressão.