Questão 1. Qual o trabalho realizado por um gás durante uma expansão quando ele sai de um volume de 27 litros para um volume de 35 litros? Considere que o gás é ideal e tem 3 mols de hidrogênio a uma temperatura de 331 K . (2,00 pontos)
Passo 1
O enunciado pede o trabalho realizado por um gás ideal numa expansão de
L para
L, mantendo a temperatura constante em
K e contendo
mol de hidrogênio. O conteúdo aqui é termodinâmica de gases ideais em processo isotérmico, em que usamos a lei dos gases ideais
e a definição de trabalho
Passo 2
Como o enunciado fornece a temperatura constante e não menciona variação de
, assumimos que a transformação é isotérmica. Para um gás ideal em isoterma,
Passo 3
Substituindo
na expressão de trabalho, obtemos
Passo 4
Agora, convertemos volumes para metros cúbicos:
L
e
L
.
Calculamos e o logaritmo:
Calculamos
Passo 5
Multiplicando os valores,
Resposta
O trabalho realizado é aproximadamente
J.