Enunciado

Durante uma expansão adiabática, a temperatura de 0,450 mol de argônio (Ar) cai de 50 ° C para 10 ° C . O argônio pode ser tratdo como um gás ideal. a) Desenhe um diagrama p V para esse processo. b) Calcule o trabalho realizado pelo gás. c) Qual é a variação da energia interna do gás?

Passo 1

  1. Na expansão, a pressão diminui e o volume aumenta. O diagrama p V é:
  2. Passo 2

  3. Meios adiabáticos significa que: Q = 0 . Então,
  4. ∆ U = Q - W

    Que implica que:

    W = - ∆ U = - n C V ∆ T = n C V ( T 1 - T 2 )

    Pela tabela 19.1:

    C V = 12,47 J / m o l ⋅ K

    Assim,

    W = ( 0,450 m o l ) ( 12,47 J / m o l ⋅ K ) ( 50 ° C - 10 ° C ) = + 224 J

    W positivo para Δ V > 0 (expansão).

    Passo 3

  5. E então, ∆ U :

∆ U = - W = - 224 J

Não há entrada de energia térmica. A energia para realizar o trabalho de expansão vem do mercado interno energia do gás, o que diminui. Para um gás ideal, quando T diminui, U diminui.

Resposta

  1. + 2 24 J
  2. - 224 J
Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

A equação do estado de van der Waals é a representação aproximada do comportamente de gases com pressões elevadas, sendo dada pela Equação (18.7): P + a n 2 V 2 V - n b = n R T Onde a e b são constant
Um cilindro vertical de raio r contem uma quantidade de gas ideal e possui um pistao ajudstado de massa m que pode se mover livremente (Figura 19.34). Não existe átrio tenre o pistao e as paredes do c
Um mol de gás hélio, com C V = 3 2 R , inicialmente a 10a t m e 0 ° C , sofre uma expansão adiabática reversível até atingir a pressão atmosférica, como primeiro estágio num processo de liquefação do
No método de Rüchhardt para medir γ = C p / C V do ar, usa-se um grande frasco com um gargalo cilíndrico estreito de raio a , aberto para a atmosfera ( p 0 = pressão atmosférica), no qual se ajusta um
Um mol de um gás ideal, com C V = 3 2 R , a 17 ° C , tem sua pressão reduzida à metade por um dos quatro processos seguintes: (i) a volume constante; (ii) isotermicamente; (iii) adiabaticamente; (iv)