Questão 09 -
Um estudante de Física observou, em laboratório, que, ao fornecer 100 cal a uma amostra contendo 2 mols de um gás ideal, sua temperatura variava em
desde que a pressão durante o processo fosse mantida constante. Em um segundo momento, o estudante optou por manter o volume da amostra constante durante o referido processo, ao invés da pressão. Neste caso, para a mesma variação de temperatura, a quantidade de calor necessária seria
Considere a constante universal dos gases
.
a) 250 cal .
b) 200 cal .
c) 100 cal .
d) 80 cal .
e) 50 cal .
a) 250 cal .
b) 200 cal .
c) 100 cal .
d) 80 cal .
e) 50 cal .
Passo 1
O enunciado dá que, para uma amostra de gás ideal com
mol, a variação de temperatura
K (ou
) consumiu
cal quando a pressão foi mantida constante. Em seguida, pede-se o calor
para a mesma
, mas em volume constante. O conteúdo aqui é a calorimetria de gases ideais e a relação entre as capacidades térmicas
,
e a constante dos gases
.
Passo 2
Em processo isobárico (pressão constante), o calor trocado é dado por
Substituindo
cal,
mol e
K, temos
Passo 3
Para um gás ideal vale a relação
onde
cal/(mo
). Logo,
Passo 4
Em processo isométrico (volume constante), o calor é
Substituindo
mol,
cal/(mo
) e
K, vem
Resposta
d)
cal.