Uma amostra de 3.2 moles de um gás diatômico ideal (suponha sem vibração molecular) se expande adiabaticamente de um volume de
para
. Inicialmente, a pressão era de 1.9 atm.
Calcule:
(a) a pressão final, em atm.
(b) A mudança na energia interna, em kJ.
(c) O calor perdido pelo gás, em kJ.
(a) a pressão final, em atm.
(b) A mudança na energia interna, em kJ.
(c) O calor perdido pelo gás, em kJ.
Passo 1
O enunciado dá uma amostra de
mol de um gás diatômico ideal (sem vibração, logo com
graus de liberdade), que sofre expansão adiabática de um volume inicial
para
, partindo de uma pressão
.
Precisamos encontrar:
a) a pressão final ,
b) a variação da energia interna ,
c) o calor perdido pelo gás .
Para isso usamos:
– Para diatômico sem vibração ,
.
– Processo adiabático: e
.
– Equação de estado: .
– Variação de energia interna: .
Precisamos encontrar:
a) a pressão final
b) a variação da energia interna
c) o calor perdido pelo gás
Para isso usamos:
– Para diatômico sem vibração
– Processo adiabático:
– Equação de estado:
– Variação de energia interna:
Passo 2
Usamos a relação adiabática
para obter
Passo 3
Encontramos as temperaturas inicial e final pela lei dos gases ideais. Primeiro convertemos pressões para pascal (
):
Passo 4
Calculamos
com
:
Passo 5
Como o processo é adiabático, o calor trocado é
logo o gás não recebe nem perde calor além da energia interna.
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)