Um mol de um gás ideal com CP = (7/2)R e CV = (5 / 2) R sofre uma expansão de P1 = 8 bar e T1 =600 K para P2 =1 bar por meio da seguinte trajetória: Volume constante. Admitindo reversibilidade mecânica, calcule W, Q, De e De para cada processo.

Passo 1

O enunciado diz que temos 1 mol de gás ideal com
CP = tfrac72R, CV = tfrac52R
e que ele passa de
P1 = 8;bar,;T1 = 600;K
até
P2 = 1;bar
seguindo trajetória de volume constante.
Matéria: Termodinâmica (processo isocórico).
O que vamos usar:
  1. Lei dos gases ideais para V constante: .
  2. Primeiro princípio: .
  3. Para gás ideal: e .
  4. Trabalho em isocórico: .

Passo 2

Como o volume não muda, vale
P1T1 ;=;P2T2
Isolando T2 ;=; T1;P2P1 :

Passo 3

Substituindo valores (notar que pressão em barra cancela no quociente):
T2 = 600;Ktimes18 = 75;K

Passo 4

Calcular a variação de temperatura:
De

Passo 5

Energia interna:
De

Passo 6

Entalpia:
De

Passo 7

Trabalho em isocórico:
W = 0

Passo 8

Calor trocado pelo gás (1º princípio):
Q = De

Resposta

W = 0
Q ≈ −1,09×10^4 J
ΔU ≈ −1,09×10^4 J
ΔH ≈ −1,53×10^4 J

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