Um mol de gás ideal expande de volume de
para um volume de 44,8 L até uma pressão externa de
. Calcule o trabalho realizado se este processo for:
A) irreversível
B) reversível
A) irreversível
B) reversível
Passo 1
O enunciado trata da expansão de
mol de gás ideal de um volume inicial de
L até um volume final de
L contra uma pressão externa constante de
atm. O conteúdo é cálculo de trabalho em transformações de gás: irreversível e reversível (isotérmica). Usaremos as fórmulas
e
além da lei dos gases ideais
para determinar
.
Passo 2
Calcular o trabalho no processo irreversível, usando
Passo 3
Converter
de
tm para joules sabendo que
:
Passo 4
Determinar a temperatura do gás no estado inicial pela lei dos gases ideais, assumindo
atm (condições de 22,4 L para 1 mol em 273 K):
Então o trabalho reversível (isotérmico) é
Passo 5
Converter
para joules:
Resposta
A)
;J
B) ;J
B)