Em uma compressão adiabática um mol de gás ideal tem sua energia interna acrescida de
. No início o gás está a
e sob pressão de 1,01 bar e, a partir daí, é comprimido pela aplicação de pressão externa constante e igual a 5,9 bar, até a pressão do gás igualar-se à pressão externa. Determinar a temperatura ao final da compressão e a variação de entalpia do gás.
Passo 1
O enunciado descreve uma compressão adiabática de um mol de gás ideal, iniciando em
e
. Aplica-se uma pressão externa constante
até que a pressão do gás alcance esse valor. Como o processo é adiabático, vale a Primeira Lei da Termodinâmica
onde
é o acréscimo de energia interna, dado como
. Para resolver precisamos usar a relação
e depois calcular a variação de entalpia
sabendo que
.
Passo 2
Assumindo um gás diatômico (translação
rotação, sem vibração a
), temos
com
. Logo
e a variação de temperatura vem de
Passo 3
A temperatura final é
Passo 4
A variação de entalpia é
Resposta
Temperatura final:
.
Variação de entalpia:
Variação de entalpia: