Um mol de gás ideal diatômico, inicialmente a
e
, é aquecido reversivelmente até 400 K a volume constante. Calcule
.
Passo 1
O enunciado dá um mol de gás ideal diatômico que, em volume constante, é aquecido de
até
. A pressão inicial é
. Precisamos usar:
– Lei dos gases ideais para achar ;
– Primeira Lei da Termodinâmica ;
– Capacidade calorífica a volume constante de um gás diatômico, ;
– Trabalho em processo isocórico .
– Lei dos gases ideais para achar
– Primeira Lei da Termodinâmica
– Capacidade calorífica a volume constante de um gás diatômico,
– Trabalho em processo isocórico
Passo 2
Como
é constante, a pressão varia com a temperatura segundo a lei dos gases ideais:
Substituindo:
Passo 3
Em volume constante não há deslocamento de fronteira, logo o trabalho reversível é
Passo 4
A variação de energia interna de um gás ideal depende só de
:
Com
,
e
:
Passo 5
Da primeira lei,
. Como
: