Um gás está inicialmente à temperatura To, pressão Po e volume Vo. É submetido a um processo que leva à pressão 2P e temperatura 4T. O volume final V1 é igual a: a- Vob- 2Voc- Vo/2d- 4Vo
Passo 1
Vamos resumir o que o exercício está pedindo. Temos um gás que começa com temperatura $ T_0 $, pressão $ P_0 $ e volume $ V_0 $. Esse gás passa por um processo onde a pressão dobra, ficando $ 2P_0 $, e a temperatura quadruplica, chegando a $ 4T_0 $. Precisamos descobrir qual é o volume final $ V_1 $ desse gás. Para resolver isso, vamos usar a Lei dos Gases Ideais, que relaciona pressão, volume e temperatura de um gás.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a Lei dos Gases Ideais, que é dada por:
onde:
- $ P $ é a pressão,
- $ V $ é o volume,
- $ n $ é a quantidade de matéria (número de mols),
- $ R $ é a constante universal dos gases,
- $ T $ é a temperatura absoluta.
Passo 3
Como o número de mols $ n $ e a constante $ R $ permanecem constantes durante o processo, podemos igualar as expressões da lei dos gases para o estado inicial e final:
Passo 4
Agora, vamos igualar as duas equações, já que $ nR $ é constante:
Passo 5
Simplificando a equação:
Passo 6
Podemos cancelar $ P_0 $ de ambos os lados:
Passo 7
Multiplicando ambos os lados por 2 para encontrar $ V_1 $:
Resposta
O volume final $ V_1 $ é igual a $ 2V_0 $. Alternativa b- $ 2V_0 $