Considere
de um gás monoatômico perfeito (
e
) a
e 10 atm que se expande até a pressão final de 1 atm . Para esta expansão, calcule
e
nos seguintes casos:
a) Expansão isotérmica reversível
a) Expansão isotérmica reversível
Passo 1
O enunciado envolve
,dm
de um gás monoatômico ideal (
,
) a
(
,K) e
,atm, que se expande reversivelmente e isotermicamente até
,atm. Queremos calcular
,
,
e
. Vamos usar a lei dos gases ideais e a primeira lei da termodinâmica, lembrando que em processo isotérmico para gás ideal
.
Passo 2
Calculamos o número de mols
a partir de
Aqui
,atm
,L
,
,
,
mol
e
,K. Logo
Passo 3
Em expansão isotérmica de gás ideal temos
, logo
Passo 4
O trabalho realizado pelo gás é
Como
é constante e
, temos
. Então
Convertendo para joules (
,
,J):
Passo 5
Pela primeira lei,
E já vimos que
e
.