Três moles de um gás ideal a
expandem-se isotérmica e reversivelmente de 20 para
. Calcule
e
. b) Calcule
e
para o caso do mesmo gás a
ser comprimido isotérmica e reversivelmente de
para 20
.
Passo 1
O enunciado nos dá um gás ideal com
mol à temperatura constante de
K. No item (a) ele se expande isotermicamente e reversivelmente de
d
para
d
, e no item (b) sofre a compressão reversível inversa (
d
). Precisamos calcular
,
,
e
.
Passo 2
Num processo isotérmico reversível de gás ideal vale
Como a energia interna de um gás ideal depende só da temperatura, temos
Pela primeira lei
segue que
Passo 3
Para a expansão (
d
) a
K e
mol:
Logo
Passo 4
Para a compressão (
d
) basta inverter a razão de volumes:
e portanto
Resposta
a)
J,
J,
,
.
b) J,
J,
,
.
b)