Um recipiente de
contém argônio, um gás nobre, a temperatura de
e pressão de
. Sabendo que a massa molecular do argônio vale
, responda:
Qual é a energia interna total do gás?
Qual é a energia interna total do gás?
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que o enunciado diz e o que a gente vai usar.
• Enunciado resumido: temos argônio (gás nobre monatomic), volume V = 2,5 m³, pressão P = 1×10^5 Pa, temperatura T = 10 °C, massa molar M = 40,0 g/mol.
• Conteúdo: termodinâmica de gases ideais, mais especificamente energia interna de um gás monatomic.
• O que vamos precisar:
• Enunciado resumido: temos argônio (gás nobre monatomic), volume V = 2,5 m³, pressão P = 1×10^5 Pa, temperatura T = 10 °C, massa molar M = 40,0 g/mol.
• Conteúdo: termodinâmica de gases ideais, mais especificamente energia interna de um gás monatomic.
• O que vamos precisar:
- Converter temperatura para Kelvin.
- Usar a equação de estado dos gases ideais:
- Saber que, para gás monatomic, a energia interna é
onde (graus de liberdade translacionais).
Passo 2
Primeiro, converte temperatura de Celsius para Kelvin.
T(°C) = 10 °C ⇒
T(°C) = 10 °C ⇒
Passo 3
Calcular o número de mols
usando
.
onde
.
Substituindo:
Substituindo:
Passo 4
Agora calcula a energia interna
. Para gás monatomic,
, então
Substituindo
,
e
:
Resposta
A energia interna total do gás é aproximadamente