Um pistão cheio com
de um gás ideal expande reversivelmente de 50 mL para 500 mL , na temperatura de 37,0 oC. À medida que isso ocorre, absorve 393 J de calor. Calcule q, w,
e
para o processo.
Passo 1
Resumindo, temos um pistão com
mol de um gás ideal que expande reversivelmente de
mL para
mL à temperatura constante de
. Durante o processo o sistema absorve
J de calor. O conteúdo envolvido é a Primeira Lei da Termodinâmica para gás ideal e as relações de energia interna e entalpia em processos isotérmicos.
Passo 2
Para um gás ideal, a energia interna
depende apenas da temperatura. Em particular vale
e portanto
Passo 3
Pela Primeira Lei da Termodinâmica, em notação de química,
onde
é o trabalho feito sobre o sistema. Substituindo
e
J, obtemos
Passo 4
A entalpia
de um gás ideal também depende apenas da temperatura, logo em processo isotérmico