Segunda avaliação de Fisico-Quimica 04/12/2024
Nome: Klarisse Radrigues Cornes
- (b) Por que a pressão interna isotérmica é igual a zero para gases ideais?
Nome: Klarisse Radrigues Cornes
Passo 1
Beleza, o enunciado pergunta “Por que a pressão interna isotérmica é igual a zero para gases ideais?”.
Conteúdo: Termodinâmica (energia interna e pressão interna isotérmica).
O que vamos precisar:
Conteúdo: Termodinâmica (energia interna e pressão interna isotérmica).
O que vamos precisar:
- Definição de pressão interna isotérmica,
. - Expressão da energia interna de um gás ideal,
(onde é o nº de graus de liberdade).
Passo 2
Antes de tudo, o que é essa tal de pressão interna isotérmica?
- A gente chama de
a taxa de variação da energia interna quando muda o volume , mas mantendo a temperatura fixa. - Matematicamente:
- Se
, significa que ao comprimir ou expandir a gás a fixa, muda – ou seja, há interação (energia potencial) entre moléculas.
Passo 3
Agora aplica isso ao gás ideal:
- Teoria de gás ideal diz que não há interação intermolecular — só energia cinética.
- Pelo teorema de equipartição, a energia interna é função só de
: - Como
não depende de , quando a gente faz a fixo, dá zero:
Passo 4
Fisicamente, é porque num gás ideal não tem força atrativa ou repulsiva entre moléculas. Se você expande ou comprime a gás sem mudar
, não altera a energia cinética média (que é a única coisa que existe em gás ideal), nem cria nem elimina energia potencial — então não surge “pressão interna” alguma.
Resposta
A pressão interna isotérmica de um gás ideal é zero, pois sua energia interna
depende somente da temperatura e não do volume, levando a