A partir da equação termodinâmica de estado, determine a pressão interna de um gás ideal e de um gás de van der Waals.
Passo 1
O enunciado pede a pressão interna, definida termodinamicamente como
para (a) um gás ideal e (b) um gás de van der Waals, sabendo que cada um tem sua equação de estado
. Vamos usar uma relação de Maxwell que conecta
à equação de estado.
Passo 2
A relação de Maxwell que permite calcular a pressão interna diretamente de
é
Ela vem da identidade termodinâmica
e dos diferenciais de
em
e
.
Passo 3
Para o gás ideal a equação de estado é
Calculamos primeiro
logo
Ou seja, para o gás ideal
.
Passo 4
Para o gás de van der Waals usamos
Calculamos
Substituindo em
:
Resposta
Para o gás ideal:
Para o gás de van der Waals: