Questão 5 (4,0 pt) 0,5 mol de um gás poliatômico está confinado em um recipiente de 20 litros a temperatura de 280 K. Acoplado ao recipiente, existe um pistão que permite alterar o volume interno onde o gás está confinado e uma plataforma cuja temperatura pode ser ajustada. (i) Um experimentador, mantendo a temperatura constante, comprime o gás reduzindo o volume a 1 / 4 do volume inicial. (ii) Depois, isobaricamente, reduz o volume para 10 % do volume inicial. (iii) Neste ponto, o experimentador expande o gás isotermicamente até voltar ao volume inicial. (iv) Por fim, retorna ao estado inicial diretamente. Calcule: (b) pressão, volume e temperatura no final do processo (i),

Passo 1

Beleza, mano! O enunciado diz que a gente tem 0,5 mol de um gás poliatômico num recipiente de 20 L a 280 K. No processo (i) compressão isotérmica leva o volume a 1/4 do inicial.
Conteúdo: Lei dos gases ideais e processo isotérmico (em temperatura constante, vale constante). Vamos usar a constante dos gases .

Passo 2

Primeiro, achamos a pressão inicial p1=n,R,T1V1 usando a lei dos gases ideais:
p1=0,5;moltimes 0,082;L,atm/(mol,K)times 280;K20;L =11,4820approx0,574;atm
Substituindo:

Passo 3

Num processo isotérmico (mesma temperatura) vale
p1V1=p2V2
Como p2 = p1V1V2 = p1V1V1/4 =4,p1 =4times0,574;atm approx2,30;atm , temos

Passo 4

O volume final já sabemos:
V2=14V1=14times20;L=5;L
E como é isotérmico,
T2=T1=280;K

Resposta

Pressão final , volume , temperatura .

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