Enunciado

Uma amostra de 2 m o l s de um gás monoatômico ideal é submetida ao processo reversível da figura abaixo. A escala do eixo vertical é definida por T S = 400 K , e a escala do eixo horizontal é definida por S S = 20 J / K . ( a ) Qual é a energia absorvida pelo gás na forma de calor? ( b ) Qual é a variação de enrgia interna do gás? ( c ) Qual é o trabalho realizado pelo gás?

Passo 1

A energia absorvida na forma de calor é a área embaixo da curva. Do gráfico tiramos que cada divisão vertical vale 200 K e cada divisão horizontal vale 5 J / K . Assim a área que é um trapézio fica:

Q = á r e a = b + B × h 2 = 400 + 200 . 15 2 = 4500 J

Passo 2

A variação de energia interna Δ E i n t pela primeira lei é:

Δ E i n t = g 2 n R Δ T = 3 2 . 2.8,31 . 2 00 - 4 00 = - 4986 J

Passo 3

E o trabalho realizado W pode ser dado pela primeira lei:

Δ E i n t = Q - W

W = Q - Δ E i n t = 4500 - ( - 4986 ) = 9486 J

Resposta

a 4500  

b - 4986

c 9486

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