Um pistão cheio com
de um gás ideal expande reversivelmente de 50 mL até 375 mL a uma temperatura constante de
. À medida que isto ocorre, absorve 208 J de calor. Calcule q, w,
e
para o processo.
Passo 1
O enunciado descreve uma expansão isotérmica reversível de um gás ideal contido num pistão, com
mol, de
mL até
mL à temperatura constante de
. Durante o processo o sistema absorve
J de calor.
Conteúdo: transformação isotérmica de gás ideal e primeira lei da termodinâmica. Vamos usar
– a equação do trabalho reversível isotérmico
–
– para gás ideal isotérmico, pois
.
Conteúdo: transformação isotérmica de gás ideal e primeira lei da termodinâmica. Vamos usar
– a equação do trabalho reversível isotérmico
–
– para gás ideal isotérmico,
Passo 2
Convertemos a temperatura para Kelvin e calculamos a razão de volumes:
Passo 3
O trabalho reversível numa expansão isotérmica é
Substituindo os valores:
Passo 4
Aplicando a primeira lei,
Para um gás ideal em processo isotérmico, sabemos teoricamente que
.
Passo 5
A variação de entalpia em gás ideal depende só de
:
Resposta
q
J
w = –208 J J
J
w = –208 J