7- Considere o
como um gás ideal, calcular o trabalho realizado por 10 g de
, expandindo-se isotermica e reversivelmente de um volume de
para
, a
. Calcular também E, H, e Q para o processo.
Passo 1
O enunciado pede o trabalho realizado por
g de
em uma expansão isotérmica reversível de
,dm
para
,dm
a
, e as variações de energia interna
, entalpia
e calor
. O conteúdo é termodinâmica de gases ideais, em particular processos isotérmicos e a primeira lei da termodinâmica.
Passo 2
Primeiro encontramos a quantidade de matéria
. A massa molar do
é
,g/mol, logo
Passo 3
Em processo isotérmico reversível de gás ideal, o trabalho realizado pelo gás é
Aqui
,K e
,
ol
·K
. Substituindo,
Passo 4
Para um gás ideal em processo isotérmico, a variação de energia interna depende só de
. Como
é constante,
Passo 5
De modo análogo, a variação de entalpia de um gás ideal também depende apenas de
. Logo, em processo isotérmico,
Passo 6
Pela primeira lei,
. Como
, segue que
Resposta
O trabalho realizado é
,J,
,
e o calor absorvido é ,J.
e o calor absorvido é