Num processo termodinâmico, a pressão de certa massa de gás ideal é duplicada, enquanto sua temperatura é reduzida à metade. O volume da massa gasosa, após o processo:
a) dobra
b) quadruplica
c) não se altera
d) é reduzido à metade
e) é reduzido à quarta parte
a) dobra
b) quadruplica
c) não se altera
d) é reduzido à metade
e) é reduzido à quarta parte
Passo 1
O enunciado diz que uma massa fixa de gás ideal sofre um processo em que sua pressão é duplicada e sua temperatura é reduzida à metade. Pede-se determinar como o volume final
se relaciona com o volume inicial
. O conteúdo principal é a lei dos gases ideais e a forma combinada dessa lei para dois estados.
Passo 2
Para qualquer estado de um gás ideal vale a lei
onde
é a pressão,
o volume,
a temperatura absoluta,
a quantidade de mols e
a constante universal. Logo, para o estado inicial:
e para o estado final:
Passo 3
Dividindo a equação do estado final pela do estado inicial, eliminamos
e obtemos a forma combinada:
Passo 4
Substituindo
e
na expressão:
portanto
.
Resposta
e) é reduzido à quarta parte