Um mol de gás ideal se comprime adiabaticamente em uma única etapa com uma pressão externa constante e igual a 10 atm. Inicialmente, o gás está a
e 1 atm ; a pressão final é de 10 atm . Calcule a temperatura final do gás,
e
, para as duas situações:
gás diatômico.
gás diatômico.
Passo 1
O enunciado descreve a compressão adiabática irreversível de
mol de gás ideal diatômico sob pressão externa constante
atm, partindo de
K e
atm, até
atm. Como é adiabático,
e vale a primeira lei na forma
Para o gás diatômico temos
e
.
Passo 2
A equação de estado dá os volumes inicial e final em função de
e
:
O trabalho de compressão é
Como
atm e
atm,
Passo 3
Para o gás diatômico,
Como
, impomos
, ou seja,
Passo 4
Cancelando
e multiplicando por 2:
Passo 5
Usando
no trabalho:
Passo 6
Calculamos
e como é adiabático irreversível,