Um gás poliatômico se expande a pressão constante, quando absorve 1500 J , na forma de calor Q. (a) Que parte desse calor é convertido em energia interna do gás? (b) Qual o trabalho realizado pelo gás nesse processo? (c) Que parcela da energia interna corresponde à energia cinética de translação das moléculas
e que parcela corresponde à energia cinética de rotação
?
Passo 1
O enunciado diz que um gás poliatômico ideal absorve
a pressão constante. Em termodinâmica de gases ideais temos
onde
é a variação da energia interna e
é o trabalho de expansão. Para um gás poliatômico não‐linear clássico, assumimos
graus de liberdade, de modo que
Passo 2
Em processo isobárico tem-se também
Logo
Passo 3
Agora
Passo 4
Desmembrando
em energia de translação (
modos) e rotação (
modos), cada parte fica com metade de
:
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)