Gás em alta pressão: A equação de estado de Van der Waals:
, onde
e
são constantes, descreve com boa aproximação o comportamento de um gás submetido a alta pressão. Calcule o trabalho realizado, em uma expansão isotérmica, por um gás que satisfaz essa equação. Mostre que seu resultado concorda com o trabalho realizado por um gás ideal quando você faz
. Para o dióxido de carbono (
) tem-se
e
, dessa forma, se um mol de
a 350 K estiver confinado em um volume de
, Qual será a diferença percentual entre o resultado dado pela equação de gás ideal e a equação de van der Waals?
Passo 1
O enunciado pede o trabalho
numa expansão isotérmica de um gás que obedece à equação de Van der Waals
e depois compara esse resultado com o trabalho ideal (caso
). Para computar
precisamos conhecer tanto o volume inicial
(aqui dado:
) quanto o volume final
da expansão.
Passo 2
O enunciado não fornece qual é o volume final
a que o gás se expande. Sem esse valor não há como realizar a integral
nem comparar numericamente com o trabalho do gás ideal.
Resposta
Não é possível calcular a diferença percentual pedida porque o volume final da expansão não foi especificado no enunciado.