Quando se aquecem de , à pressão constante de , sua temperatura passa de 260 K para 285 K . A capacidade calorífica molar do , a pressão constante, é . Calcular q,

Passo 1

O enunciado diz que aquecemos n=3,0 mol de O2 a pressão constante p=1,25 atm, elevando a temperatura de T1=260 K para T2=285 K. A capacidade calorífica molar a pressão constante é Cp,m=29,4 J K ^-1 mol ^-1. O conteúdo é termodinâmica de gases ideais, onde a quantidade de calor a pressão constante é
qp = De<a H = n,Cp,m,De<a T
e a variação de energia interna é
De<a U = n,Cv,m,De<a T,
sendo Cv,m=Cp,m-R.

Passo 2

Calculamos a variação de temperatura:
De<a T = T2 - T1 = 285 - 260 = 25 K
Em seguida, o calor trocado a pressão constante (que é igual a De<a H):
qp = De<a H = n,Cp,m,De<a T = 3,0 times 29,4 times 25 = 2205 J approx 2,20 kJ

Passo 3

Para encontrar De<a U, usamos Cv,m=Cp,m-R, com R=8,314 J K ^-1 mol ^-1:
Cv,m = 29,4 - 8,314 = 21,086 J K^-1 mol^-1
Logo,
De<a U = n,Cv,m,De<a T = 3,0 times 21,086 times 25 approx 1581 J approx 1,58 kJ

Resposta

q (a pressão constante) = De<a H = 2,20 kJ De<a U = 1,58 kJ (ou 1580 J)

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