- Um vaso tem um pistão e contém 1 mol de um gás, na pressão inicial de 2 atm e na temperatura inicial de 300 K . (a) Qual é o volume inicial do gás?(b) O gás expande-se a temperatura constante até que a pressão seja 1 atm . Qual é o novo volume? (c) O gás é agora comprimido e aquecido ao mesmo tempo até retornar ao volume inicial, quando então a pressão é
. Qual é a sua temperatura?
Passo 1
O enunciado nos dá um mol de gás ideal, com pressão inicial
e temperatura inicial
. Precisamos:
a) calcular o volume inicial ,
b) determinar o volume depois de uma expansão isotérmica até
,
c) ao comprimir e aquecer o gás de volta a de modo que
, achar a temperatura final
.
O conteúdo principal é a lei dos gases ideais, que diz
a) calcular o volume inicial
b) determinar o volume
c) ao comprimir e aquecer o gás de volta a
O conteúdo principal é a lei dos gases ideais, que diz
Passo 2
Para achar o volume inicial usamos
Escolhendo
,
,
e
, temos
Passo 3
Na expansão isotérmica (
constante) até
, voltamos a usar
com
. Então
Passo 4
Ao retornar ao volume inicial
e atingir
, aplicamos de novo a lei dos gases ideais para achar
:
Resposta
a)
b)
c)
b)
c)