Um mol de um gás ideal com CP = (5/2)R e CV = (3/2)R sofre uma expansão de P1 = 6 bar e T1 =800 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

Beleza, vamos ao resumão: a questão é de termodinâmica de gases ideais (primeira lei, variação de energia interna e entalpia). Você tem 1 mol de gás ideal com
e , partindo de
e e expandindo a volume constante até .
O que a gente vai usar:
  1. Lei dos gases ideais
  2. Trabalho em V constante
  3. Primeira lei:
  4. Para gás ideal puro: e .

Passo 2

Primeiro a gente encontra a temperatura final T2 ;=; T1,P2P1 ;=; 800 Ktimes16 ;=; 133,33 K . Em volume constante, constante, então

Passo 3

Trabalho W ;=;integralV1^V2 P,dV ;=;0 (De, já era esperado:

Passo 4

Agora a variação de energia interna De. Teoria: para gás ideal De só depende de temperatura.
Como ,

Passo 5

Calor trocado Q = De pela primeira lei , ou seja

Passo 6

Variação de entalpia De. Teoria: para gás ideal também só depende de :

Resposta

,
,
,

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