Quanto vale
para um mol de um gás ideal diatômico a
? Essa grandeza depende do volume ou da pressão?
(a)
(a)
Passo 1
Temos 1 mol de um gás ideal diatômico à temperatura de
C (ou seja,
K). Pergunta-se a energia interna
desse gás e se ela depende do volume ou da pressão. O conteúdo envolvido é a energia interna de um gás ideal e o Princípio de Equipartição de Energia.
Passo 2
Pelo Princípio de Equipartição, para um gás ideal com
graus de liberdade
e
Portanto
Passo 3
Num gás diatômico “comum” a temperatura ambiente, há 3 modos translacionais e 2 rotacionais ativos, totalizando
. Como
mol, fica
Passo 4
Usando
e
,
Passo 5
Para um gás ideal
depende apenas de
. Logo, não há dependência de volume nem de pressão, basta conhecer a temperatura.
Resposta
A energia interna vale aproximadamente
e não depende de volume nem de pressão.