Um gás ideal, submetido a uma pressão de 6 bar, expande-se adiabática e reversivelmente até que sua pressão se reduza de 1,0 bar. Determinar a temperatura alcançada pelo gás, a variação de sua energia interna e a de sua entalpia. Sabendo que o número de moles é igual a 0,1 , a temperatura inicial é de 300 K e o
do gás vale
.
Passo 1
O enunciado descreve um gás ideal submetido a uma expansão adiabática reversível de
até
. Sabemos que
,
e
. Como é processo adiabático e reversível, aplicamos a relação entre temperaturas e pressões para gás ideal com capacidades constantes
onde
e
. Depois, calculamos
e
.
Passo 2
Calcular o coeficiente adiabático
. Usando
e
temos
Passo 3
Determinar a temperatura final
pela relação adiabática
Logo
Passo 4
Calcular a variação de energia interna
:
Passo 5
Calcular a variação de entalpia
:
Resposta
Temperatura final:
Variação de energia interna:
Variação de entalpia:
Variação de energia interna:
Variação de entalpia: