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 a variação do volume VB-VA em L?

Passo 1

O enunciado dá um ciclo para n=3,7 mol de um gás ideal diatômico ( 5 g.l.) em que o trecho Ato B é uma compressão isobárica à pressão constante
PA = PB = 1;atm
As temperaturas nos pontos são
TA = 78^circ C, TB = 33^circ C
e queremos a variação de volume
De<a V = VB - VA
durante esse processo isobárico.

Passo 2

Converter as temperaturas para kelvin:
TA = 78 + 273,15 = 351,15;K,
TB = 33 + 273,15 = 306,15;K

Passo 3

Em uma transformação isobárica de gás ideal vale a lei dos gases
V = n,R,TP
Logo,
De<a V = VB - VA = nR,TBP - nR,TAP = nR,(TB - TA)P

Passo 4

Substituindo n=3,7 mol, R=8,314;J/mol\cdot K) e P = 1;atm = 1,013times10^5;Pa, temos
De<a V = 3,7 times 8,314 times (306,15 - 351,15)1,013times10^5 ;m^3
Calculando o numerador:
3,7times8,314times(-45) approx -1,38times10^3,
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De<a Vapprox -1,38times10^31,013times10^5 approx -1,36times10^-2;m^3

Passo 5

Passando para litros ( 1;m^3=1000;L):
De<a V approx -1,36times10^-2times1000 = -13,6;L

Resposta

VB-VAapprox -13,6;L

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