Um dos cilindros do motor a diesel de um caminhão tem volume interno de 600   c m 3 . Ar ( n = 0,024   m o l ) é admitido no cilindro a 30   ° C . O eixo do pistão realiza 400   J de trabalho a fim de comprimir rapidamente o ar. O volume interno final do cilindro é mais próximo de (lembre-se que o Ar é basicamente um gás diatômico)

  1. 600   c m 3  
  2. 12   c m 3  
  3. 1200   c m 3  
  4. 300   c m 3  
  5. 24   c m 3

Passo 1

Num cilindro temos um processo de compressão rápida, ou seja, não há troca de calor, então: Q = 0

O ar é basicamente um gás diatômico, então a capacidade calorifica a volume constante é:

c v = 5 2 × R = 20,8 J m o l . k  

Passo 2

Precisamos achar a temperatura final do gás para sabermos seu volume final.

∆ E = n C v ∆ T = W + Q

0,024 × 20,8 × T f - 303 = 400 + 0

T f = 1104   K

Passo 3

Agora que já sabemos as temperaturas e o volume inicial do gás, pela equação do processo adiabático:

T 1 g a m a V 1 γ - 1 = T 2 g a m a V 2 γ - 1  

Substituindo os valores chegamos a:

V 2 = 0,0000237 ≅ 24   c m 3

Resposta

Letra E

Exercícios de Livros Relacionados

Calcule o trabalho realizado por um agente externo durante uma compressão isotérmica de 1,00m o l de oxigênio de um volume de 22,4L a 0 ° C e 1,00a t m para um volume de 16,8L .
Uma amostra de um gás ideal sofre uma expansão de uma pressão e volume iniciais de 32a t m e 1,0L para um volume final de 4,0L . A temperatura inicial é 300K . Se o gás é monoatômico e a expansão é is
O calor Q flui para dentro do gás monoatômico ideal, e o volume aumenta enquanto a pressão é mantida constante. Que fração da energia calorífica é usada para realizar trabalho de expansão do gás?
Considere a seguinte série de processos quase-estáticos pelos quais um sistema passa sequencialmente: (1) uma expansão adiabática, (2) uma expansão isotérmica, (3) uma compressão adiabática e (4) uma
Um gás ideal sofre um processo durante o qual P V = c o n s t a n t e e o volume do gás diminui. A temperatura aumenta, diminui ou permanece a mesma durante este processo? Explique.