Um mol de argônio a
e 2 atm de pressão expande reversivelmente até o volume de 50 L :
a) isotermicamente
Para cada caso, calcule a pressão final, q , w e
, supondo comportamento ideal para o gás.
(R: a)
a) isotermicamente
Para cada caso, calcule a pressão final, q , w e
(R: a)
Passo 1
O enunciado dá um mol de argônio que se expande reversivelmente e isotermicamente de pressão inicial
a
(ou seja,
) até ocupar
. Como é transformação isotérmica num gás ideal, vamos usar a equação de estado para achar o volume inicial, a relação
para a pressão final, a expressão do trabalho reversível e isotérmico e o fato de
para gás ideal em temperatura constante.
Passo 2
Calculamos o volume inicial
usando a equação de estado
onde usamos
,
e
. Logo,
Passo 3
Para a expansão isotérmica reversível, vale
Logo,
Passo 4
O trabalho reversível em transformação isotérmica é
Usando
,
e
, temos
Passo 5
Para gás ideal em transformação isotérmica, a energia interna depende só da temperatura. Como
não varia,
Passo 6
Pela primeira lei da termodinâmica,
Como
, segue-se que