Num pistão, 3.7 moles de um gás ideal diatômico com cinco graus de liberdade passam por um ciclo A B C A em um diagrama P V. Partindo do ponto inicial A, a uma pressão de 1 atm, o gás experimenta uma compressão isobárica até o ponto B, para depois fazer uma compressão isotérmica até o ponto C. Finalmente, realiza um processo que o leva de volta ao ponto A. As temperaturas em A e B são 78^circ C e 33^circ C, respectivamente. No processo C A, o gás recebe um calor de 7960 J .
Qual o calor transferido, em joules, no processo A B ?

Passo 1

O enunciado descreve um ciclo termodinâmico para um gás ideal diatômico ( 5 graus de liberdade) com n=3,7 mol, no qual o trecho Ato B é uma compressão isobárica. As temperaturas em A e B são TA=78^circC e TB=33^circC. Queremos calcular o calor QAto B transferido nesse processo.

Passo 2

Para um gás diatômico vale
CV = 52R, CP = CV + R = 72R,
onde R=8,314 J/(molcdot K).

Passo 3

No processo isobárico, o calor é dado por
QAto B = n,CP,(TB - TA)
Devemos primeiro converter as temperaturas para Kelvin:
TA = 78 + 273 = 351 K, TB = 33 + 273 = 306 K

Passo 4

Calculando numericamente:
CP = 72R = 72times 8,314 = 29,099 J/(molcdot K),
n,CP = 3,7 times 29,099 = 107,6663 J/K,
De<a T = TB - TA = 306 - 351 = -45 K,
QAto B = 107,6663 times (-45) approx -4,845 J

Resposta

O calor transferido no processo A B é aproximadamente -4,845 J.

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