Um mol de um gás ideal com
e
sofre uma expansão de
bar e
para
bar por meio das seguintes trajetórias:
(a) Volume constante.
Admitindo reversibilidade mecânica, calcule
e
para cada processo. Esboce cada trajetória em um único diagrama PV.
(a) Volume constante.
Admitindo reversibilidade mecânica, calcule
Passo 1
O enunciado trata de 1 mol de um gás ideal com
e
, que sofre uma expansão a volume constante desde
bar e
K até
bar. Precisamos calcular o trabalho
, o calor trocado
, a variação de energia interna
e a variação de entalpia
, além de esboçar a trajetória num diagrama
–
.
Passo 2
Em processo a volume constante vale a lei dos gases ideais na forma
Logo,
Passo 3
O trabalho de expansão a volume constante é
Passo 4
A variação de energia interna de um gás ideal é
Substituindo
J/(mo
):
Passo 5
Pela primeira lei da termodinâmica,
Passo 6
A variação de entalpia é
Passo 7
Em um diagrama
–
, a trajetória a volume constante aparece como uma reta vertical ligando
a
.
Resposta
Trajetória: reta vertical no diagrama