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:
d) Expansão adiabática irreversível
d) Expansão adiabática irreversível
Passo 1
O enunciado dá um gás monoatômico perfeito (
,
) inicialmente em
e que se expande até
por um processo adiabático irreversível. Precisamos achar
,
,
e
.
Passo 2
Calcular a quantidade de matéria
pela equação de estado no estado inicial:
usando
. Logo,
Passo 3
Para expansão adiabática irreversível contra pressão externa constante
valem:
-
(adiabática). - Trabalho realizado pelo gás
- Balanço de energia (convenção física:
positivo para trabalho pelo sistema) - Relação interna de energia
- Estado final do gás (equação de estado)
Passo 4
Unindo
e usando
e
, chega-se a
Passo 5
Com
e
em mãos: