Considere um cilindro de pistão contendo
de um gás ideal a
e 9 bar. o gás se expande reversivelmente até 6 bar.
a) Supondo que o processo ocorra isotermicamente, qual é a variação da energia interna do sistema? Quanto trabalho é realizado? Quanto calor é transferido?
b) Se o processo ocorrer adiabaticamente, a temperatura final será maior ou menor que
?
a) Supondo que o processo ocorra isotermicamente, qual é a variação da energia interna do sistema? Quanto trabalho é realizado? Quanto calor é transferido?
b) Se o processo ocorrer adiabaticamente, a temperatura final será maior ou menor que
Passo 1
O enunciado descreve um cilindro de pistão contendo
de um gás ideal a
e
, que se expande reversivelmente até
. Vamos tratar dois casos:
- processo isotérmico reversível, em que usamos
e
.
2) processo adiabático reversível, em que
2) processo adiabático reversível, em que
com
(gás diatômico).
Passo 2
Calculamos o número de mols pelo estado inicial:
Passo 3
No processo isotérmico
. O trabalho reversível realizado pelo gás é
Como
, segue que
.
Passo 4
No processo adiabático reversível valem as relações
Logo
que é menor que
.
Resposta
a)
,
realizado pelo gás,
absorvido.
b) A temperatura final no processo adiabático será menor que .
b) A temperatura final no processo adiabático será menor que