Um mol de gás, inicialmente a
e
é expandido adiabática e reversivelmente a uma pressão final de
. Calcule a temperatura final,
e
, considerando
Passo 1
O enunciado dá 1 mol de gás ideal monoatômico (logo
) inicialmente em
e
. O gás sofre expansão adiabática reversível até
. Pede-se a temperatura final
, o calor
, o trabalho
,
e
. Vamos usar a lei dos gases ideais, capacidades caloríficas e a relação de um processo adiabático reversível.
Passo 2
Para um gás monoatômico ideal vale
e o coeficiente adiabático é
Passo 3
Em uma expansão adiabática reversível de gás ideal há
Aqui
e
, logo o expoente é
.
Passo 4
Convertemos
para kelvin:
Então
Passo 5
Como o processo é adiabático,
Pela primeira lei da termodinâmica
, logo
Passo 6
O trecho interno é
Substituindo
:
Logo
Passo 7
Para a entalpia