Supondo o processo isotérmico e que o trabalho de compressão realizado sobre o gás seja igual a 9l.atm, calcule a quantidade de calor (em joules) trocado com as vizinhanças.

Passo 1

Vamos resolver um exercício de termodinâmica sobre um processo isotérmico, onde a temperatura permanece constante. Precisamos calcular a quantidade de calor trocado com as vizinhanças, sabendo que o trabalho de compressão realizado sobre o gás é de 9 L.atm.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar da primeira lei da termodinâmica, que é dada por:
De
Aqui, é a variação da energia interna, é o calor trocado e é o trabalho realizado.

Passo 3

No caso de um processo isotérmico para um gás ideal, a energia interna ( De) não muda porque depende apenas da temperatura, que está constante. Ou seja:
0 = Q + W
Então, a equação fica:

Passo 4

Desse modo, podemos isolar Q = -W :
Isso significa que o calor trocado é igual ao trabalho realizado, mas com sinal oposto.

Passo 5

Sabemos que o trabalho 1 , Latm approx 101,325 , J é 9 L.atm. Para encontrar Q = -9 , Latm times 101,325 , JLatm = -912 , J em joules, precisamos converter litros-atmósfera para joules. A conversão é:
Então:

Resposta

A quantidade de calor trocado com as vizinhanças é de -912 J.

Exercícios relacionados