O gás metano
pode ser utilizado como combustível e é composto por moléculas compostas por cinco átomos. Determine o calor necessário para fazer 5 mols deste gás aumentar de
até
se o gás for mantido em um volume constante.
Passo 1
O enunciado pede o calor
necessário para elevar
mols de
de
até
em recipiente de volume constante. Vamos usar calor específico molar a volume constante para gás ideal e o teorema da equipartição.
Passo 2
Como
é uma molécula não linear com
átomos, ela tem
graus de liberdade de translação e
de rotação (vibrações desprezíveis entre
e
,K). Pelo teorema da equipartição:
Passo 3
Calculamos a variação de temperatura:
Passo 4
Aplicamos a relação do calor a volume constante:
Passo 5
Substituindo
,J/(mol\cdot K):
Resposta
O calor necessário é aproximadamente
.