Um gás ideal monoatômico se expande lentamente até ocupar um volume igual a 2,1 vezes o volume inicial, realizando um trabalho igual a 237 J neste processo. Calcule a variação da energia interna do gás em Joules sabendo que o processo é isobárico. Considere
e
. Resposta com numero inteiro.
Passo 1
O enunciado descreve um gás ideal monoatômico que se expande isobaricamente (pressão constante) de um volume inicial
até um volume final
realizando um trabalho
,J. Precisamos calcular a variação da energia interna
.
Conteúdo: primeira lei da termodinâmica, processo isobárico em gás ideal, capacidades térmicas molares e
e relação
.
Conteúdo: primeira lei da termodinâmica, processo isobárico em gás ideal, capacidades térmicas molares
Passo 2
Em um processo isobárico o trabalho realizado pelo gás é
Como
e pela equação de estado
, temos
Passo 3
Ainda pelo gás ideal em isobárico, a temperatura varia na mesma proporção que o volume. Logo,
Passo 4
A variação da energia interna de um gás monoatômico é
Substituindo
e
,
Passo 5
Finalmente, com
,J,
Resposta
356 J