4-Um mol de oxigênio gasoso a
, e pressão 1 atm, é aquecido até a temperatura de 100
. Admitindo que o oxigênio tenha comportamento ideal, calcular: (a) o calor que deve ser fornecido ao gás para manter seu volume constante durante o aquecimento; (b) o calor que deve ser fornecido ao gás para manter a pressão constante (1atm); (c) o trabalho efetuado pelo gás na parte (b).
Dados:
(a)
; (b)
; (c)
.
Dados:
(a)
Passo 1
O enunciado nos dá
mol de oxigênio gasoso
comportando-se como gás ideal, aquecido de
até
. Em Kelvin, as temperaturas são
Precisamos calcular:
a) calor a volume constante;
b) calor a pressão constante;
c) trabalho na transformação de pressão constante.
a) calor a volume constante;
b) calor a pressão constante;
c) trabalho na transformação de pressão constante.
Passo 2
Para a parte (a), em volume constante, todo o calor aumenta a energia interna. Para um gás diatômico (graus de liberdade
), o calor específico molar a volume constante é
Logo
Passo 3
Para a parte (b), em pressão constante, o calor específico molar é
Então
Passo 4
Para a parte (c), trabalho realizando-se à pressão constante vale
Como
,
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)