Questão
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
do volume inicial. (ii) Depois, isobaricamente, reduz o volume para
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
.
Conteúdo: Lei dos gases ideais e processo isotérmico (em temperatura constante, vale
Passo 2
Primeiro, achamos a pressão inicial
usando a lei dos gases ideais:
Substituindo:
Passo 3
Num processo isotérmico (mesma temperatura) vale
Como
, temos
Passo 4
O volume final já sabemos:
E como é isotérmico,
Resposta
Pressão final
, volume
, temperatura
.