A partir da equação de Van der Waals, calcule o trabalho para expandir irreversivelmente o refrigerante 22 de
para
utilizando um banho térmico a temperatura constante de
. O calor extraído do banho é de 800 J .
Passo 1
O enunciado pede o trabalho
de uma expansão irreversível, isoterma a
, de um refrigerante 22 que obedece à equação de van der Waals, indo de
para
. Foi extraído do banho o calor
. Como é processo isoterma, vamos usar que a energia interna de um gás de van der Waals varia com o volume, calculando primeiro
e depois usando a Primeira Lei da Termodinâmica
Passo 2
Em um gás de van der Waals de
mols, a dependência de
com o volume, a temperatura constante, vem apenas do termo de atração
. Logo
e, como
,
Passo 3
Agora aplicamos a Primeira Lei
Passo 4
Substituindo
,
,
e deixando numa única expressão em termos de
e
, temos