Calcule
e
para a expansão de 1 mol de um gás ideal a
de 10 a 100
.
Passo 1
O enunciado pede para calcular
(variação da energia interna) e
(variação da entalpia) na expansão isoterma de
mol de um gás ideal a
(isto é, temperatura constante) de
para
. O conteúdo aqui é a termodinâmica de gases ideais e a aplicação da primeira lei e das propriedades de gás ideal em processos isotermos.
Passo 2
Para um gás ideal a temperatura constante vale que a energia interna depende só de
. Assim, a variação de energia interna é dada por
onde
é o número de mols,
o calor molar a volume constante e
a variação de temperatura.
Passo 3
Como o processo é isotermo a
, temos
Logo,
Passo 4
De modo análogo, a variação de entalpia de um gás ideal é
onde
é o calor molar a pressão constante.
Passo 5
Novamente, como
, resulta