Um mol de um gás ideal com CP = (7/2)R e CV =
R sofre uma expansão de P1 = 8 bar e T1
K para P2
bar por meio da seguinte trajetória: Volume constante. Admitindo reversibilidade mecânica, calcule
e
para cada processo.
Passo 1
O enunciado diz que temos 1 mol de gás ideal com
e que ele passa de
até
seguindo trajetória de volume constante.
Matéria: Termodinâmica (processo isocórico).
O que vamos usar:
Matéria: Termodinâmica (processo isocórico).
O que vamos usar:
- Lei dos gases ideais para V constante:
. - Primeiro princípio:
. - Para gás ideal:
e . - Trabalho em isocórico:
.
Passo 2
Como o volume não muda, vale
Isolando
:
Passo 3
Substituindo valores (notar que pressão em barra cancela no quociente):
Passo 4
Calcular a variação de temperatura:
Passo 5
Energia interna:
Passo 6
Entalpia:
Passo 7
Trabalho em isocórico:
Passo 8
Calor trocado pelo gás (1º princípio):
Resposta
W = 0
Q ≈ −1,09×10^4 J
ΔU ≈ −1,09×10^4 J
ΔH ≈ −1,53×10^4 J
Q ≈ −1,09×10^4 J
ΔU ≈ −1,09×10^4 J
ΔH ≈ −1,53×10^4 J