Hidrogênio ( 330 g ) está contido em um tanque rígido de
de volume, a 250 KPa e 550 K . O gás é resfriado até que sua temperatura caia para 350 K . Determine:
A quantidade de calor transferido, em J. (Resposta: - 632,3 J).
Considere para o hidrogênio:
;
. Admita que PV/T é uma constante, independente das mudanças pelas quais o hidrogênio passe.
A quantidade de calor transferido, em J. (Resposta: - 632,3 J).
Considere para o hidrogênio:
Passo 1
Resumo do enunciado e material necessário
Temos 330 g de hidrogênio num tanque rígido de 3 m³. Inicialmente, P₁=250 kPa e T₁=550 K; depois resfriamos até T₂=350 K. Queremos Q, o calor trocado, em J.
Matéria: gás ideal em processo isocórico (volume constante).
Precisamos de:
Temos 330 g de hidrogênio num tanque rígido de 3 m³. Inicialmente, P₁=250 kPa e T₁=550 K; depois resfriamos até T₂=350 K. Queremos Q, o calor trocado, em J.
Matéria: gás ideal em processo isocórico (volume constante).
Precisamos de:
- Número de mols:
. - Primeira lei da termodinâmica para processo isocórico:
. - Valor de
.
Passo 2
Calcular o número de mols de H₂
Massa molar .
m = 330 g ⇒
Massa molar
m = 330 g ⇒
Passo 3
Reconhecer que o tanque é rígido ⇒ trabalho
.
Logo, pela primeira lei:
Logo, pela primeira lei:
Passo 4
Calcular variação de energia interna
.
Usando :
Usando