- Um gás passa por um processo adiabático com o seguinte vínculo na equação de estado
const. Determine a variação de energia interna quando o volume muda de
para
nesse processo. Considere agora um processo
, sendo de
um isobárico e
um isocórico. Determine a expressão do fluxo de calor desse segundo processo.
Passo 1
O enunciado pede para um gás ideal realizar um processo adiabático em que vale o vínculo
, indo de
a
, e calcular a variação de energia interna
. Depois, considera um percurso alternativo
, com
isobárico e
isocórico, e quer a expressão do calor
nesse segundo caminho. Vamos usar termodinâmica de gás ideal, primeira lei e relações de processos adiabáticos, isobáricos e isocóricos.
Passo 2
Reescrevemos
como
Logo identificamos o expoente adiabático
Passo 3
Para um gás ideal em processo adiabático vale
então
Passo 4
A variação de energia interna é
com
Passo 5
No segundo processo quebramos em duas etapas:
-
isobárico a pressão :
-
Passo 6
Somando
e usamos
Resposta
Variação de energia interna no processo adiabático:
Fluxo de calor para o caminho isobárico-isocórico
: