Um gás ideal sofre uma compressão isocórica a um volume
. Determine o trabalho realizado, o calor absorvido, a variação da energia e a variação da entropia quando a pressão passa de
até
.
Passo 1
O enunciado diz que um gás ideal sofre uma compressão isocórica (volume constante
) fazendo a pressão passar de
para
. Precisamos usar:
- A definição de trabalho em termodinâmica,
- A primeira lei
, - A dependência de
de um gás ideal somente da temperatura , - A equação de estado
, - A fórmula da variação de entropia em processo reversível.
Passo 2
Em volume constante
, o trabalho realizado pelo gás é
Passo 3
Para um gás ideal, a energia interna depende só da temperatura e vale
. Então
Pela equação de estado,
logo
Passo 4
A primeira lei dá
e como
, temos
Passo 5
Em processo reversível,
e integrando de 1 a 2:
pois em
vale
.
Resposta
W
.