Um mol de um gás ideal na temperatura de
e sob pressão de 10 atm expande-se isotérmica e reversivelmente até uma pressão final de 1 atm . Calcule w, q,
,
e
.
Passo 1
O enunciado fala de 1 mol de um gás ideal que, a
(ou seja,
), sofre expansão isotérmica e reversível de uma pressão inicial
até
. Vamos usar as leis da termodinâmica para gases ideais:
- A energia interna
e entalpia dependem só de . - Trabalho reversível em processo isotérmico:
- Como é isotérmico,
e . - Calor trocado
. - Variação de entropia
. - Funções de estado livres:
Passo 2
Calculando
e
para gás ideal em processo isotérmico:
Passo 3
Cálculo do trabalho reversível: como
é constante, de
segue
Logo
Passo 4
Como é reversível e isotérmico,
, portanto
Passo 5
Variação de entropia do gás:
Passo 6
Cálculo de
e
: