Exercícios Resolvidos de Primeira Lei da Termodinâmica em Gases

Uma quantidade de n moles de um certo gás ideal tem calor específico molar a volume constante C V   e calor específico molar a pressão constante C P . O gás expande-se, mantendo-se sua pressão constante, até que sua temperatura aumente de T 1 para T 2 . Podemos afirmar que:

(a) Sua energia interna variou de ∆ U = n C v T 2 - T 1 .

(b) Sua energia interna variou de ∆ U = n C P T 2 - T 1 .

(c) A situação proposta não é válida, pois ao se expandir, a temperatura de um gás ideal sempre diminui.

(d) Como o processo é isobárico, sua energia interna não variou.

(e) Não podemos saber ∆ U , pois podemos calcular o calor recebido mas não o trabalho realizado.

Passo 1

No processo descrito o gás sofre uma expansão num processo isobárico (a pressão constante). Nesse processo, podemos calcular o calor recebido:

Q = n C p ( T 2 - T 1 ) , com T 2 > T 1 ;

Mas não podemos calcular o trabalho, que é:

W = p ∆ V

Por outro lado, a variação de energia interna é:

∆ U = n C v T 2 - T 1

O que podemos calcular, pois temos todos esses valores.

Então, a resposta certa é a letra A.

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Resposta

Letra A

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