Calcular (a) a temperatura final de uma amostra de argônio (
), com
, que se expande reversível e adiabaticamente de
a
até
; (b) o trabalho e (c) a energia interna. (considerar
).
Passo 1
Resumindo, temos uma amostra de argônio monatomicamente ideal com massa molar
,g,\mathrm{mol}^{-1}) e massa
,g, que se expande reversível e adiabaticamente de
,d
e
,K até
,d
. Como é gás ideal monatomático, vale
Vamos calcular: (a)
via relação adiabática, (b) trabalho
e (c) variação de energia interna
.
Passo 2
Calculamos o número de mols
Passo 3
A relação adiabática
dá
Passo 4
O trabalho realizado em expansão adiabática reversível é
Substituindo
,J,\mathrm{K}^{-1}) e
,K, além de
, vem
Passo 5
Como
em processo adiabático,
, ou usando
:
Resposta
(a)
,K
(b) ,J
(c) ,J
(b)
(c)