Um mol de um gás ideal com
e
sofre uma expansão de
bar e
para
bar por meio das seguintes trajetórias:
(c) Adiabaticamente.
Admitindo reversibilidade mecânica, calcule
e
para cada processo. Esboce cada trajetória em um único diagrama PV.
(c) Adiabaticamente.
Admitindo reversibilidade mecânica, calcule
Passo 1
O enunciado trata de um processo adiabático reversível (sem troca de calor,
) em
mol de gás ideal com
de
bar e
K até
bar. Para resolver vamos usar:
- A relação adiabática
com . - A lei dos gases ideais e a definição de trabalho e energia interna:
Passo 2
Calculemos o expoente adiabático
E a temperatura final
usando
Passo 3
Por ser adiabático reversível, não há troca de calor:
Passo 4
Calculemos a variação de energia interna e o trabalho. Como
e pela primeira lei
com
, vem
Passo 5
A variação de entalpia é
Passo 6
No diagrama
, a trajetória adiabática é dada por
constante e aparece mais “curva” (mais inclinada) que uma isoterma. Ela parte de
, segue decaindo a pressão enquanto o volume cresce até
.