Calcule we De<a U para a expansão de 20,0 g de N2 de um volume de 30,0 L para 40,0 L, a temperatura constante de 300^circ C, contra uma pressão oposta constante de 0,800 atm, se é absorvido 125 J de calor.

Passo 1

O enunciado trata da expansão de 20,0:g de N2 de V1=30,0:L para V2=40,0:L a temperatura constante de 300^circC, contra pressão externa constante Pext=0,800:atm, com absorção de q=125:J de calor. Vamos usar a 1ª lei da termodinâmica
De<a U = q + w
e a expressão do trabalho de expansão irreversível a pressão constante
w = -Pext,De<a V,
convertendo Lcdotatm em joules ( 1:L,atm=101,325:J).

Passo 2

Calcular o trabalho de expansão w:
De<a V = V2 - V1 = 40,0:L - 30,0:L = 10,0:L
w = -Pext;De<a V = -0,800:atmtimes10,0:L = -8,00:L,atm = -8,00times101,325:J = -810,6:J

Passo 3

Aplicar a 1ª lei para obter De<a U:
De<a U = q + w = 125:J + (-810,6:J) = -685,6:J

Resposta

w = -810,6:J
De<a U = -685,6:J

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