- Um mol de gás ideal na temperatura de
e sob pressão de 5 atm se expande isotérmica e reversivelmente até 1 atm . Calcule
.
Passo 1
O enunciado dá um mol de gás ideal
à temperatura constante de
expandindo de forma isotérmica e reversível de
atm até
atm. O que precisamos usar:
– Equação de estado do gás ideal:
– Primeira lei da termodinâmica:
– Para gás ideal em processo isotérmico: e
– Definição de entropia para processo reversível:
– Equação de estado do gás ideal:
– Primeira lei da termodinâmica:
– Para gás ideal em processo isotérmico:
– Definição de entropia para processo reversível:
Passo 2
Para o trabalho
de expansão reversível em temperatura constante, vale
Como
K e de
segue
, temos
Passo 3
Pela primeira lei, em processo isotérmico de gás ideal
, logo
Passo 4
Para gás ideal isotérmico, a energia interna e a entalpia não mudam com
, portanto
Passo 5
A variação de entropia em processo reversível é