Enunciado

Um gás ideal se expande enquanto a pressão se mantém constante. Durante esse processo, o calor é transferido para o gás ou para fora dele? Justifique sua resposta.

Passo 1

Falai galerinha, tudo certo:

Como diria a Viúva Negra, “Ainda somos amigos, certo?”

Boraaa fazer essa comigo

Quando o gás expande, o seu volume aumenta e o trabalho é maior que zero. Partindo da equação do gás ideal, nós temos

p V = n R T

E como neste caso, a pressão é constante, podemos afirmar que a temperatura aumente já que o volume aumenta.

Passo 2

Para um gás ideal, teremos

∆ U = n C V ∆ T

E já que a temperatura aumenta o ∆ U é positivo.

Passo 3

Sabemos que a quantidade de calor é a soma do trabalho com a variação de energia interna de um sistema:

Q = ∆ U + W

Já que ambos o trabalho e a variação de energia interna são positivos, podemos afirmar que o calor trocado é positivo, ou seja, ele entra no gás.

“Nós somos Groot”

Resposta

Portanto, o calor é transferido para o gás, já que ambos o trabalho e a variação de energia interna são positivos neste processo.

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