Exercícios Resolvidos de Primeira lei da termodinâmica

Ver Teoria

Enunciado

Um cilindro contém ar a 298   K e 2,0   a t m . Ele é aberto e deixado esvaziar até que sua pressão interna atinge 1,0   a t m . Qual será a temperatura ao final do processo? Assuma que não há troca de calor entre o cilindro e o ambiente. Dados: C = 20,9   J / m o l   .   K e R = 8,314   J / m o l   .   K

Passo 1

Fala aí! Partiu arrasar nesse assunto? Vamos lá!

Vamos começar anotando todos os dados do nosso enunciado, beleza?

Temos o seguinte:

T 1 = 298   K P 1 = 2,0   a t m P 2 = 1,0   a t m

Mas peraí! Esquecemos de uma informação importantíssima!

O enunciado disse pra gente assumir que Não existe troca de calor entre o cilindro e o ambiente! E o que isso significa? Que esse nosso processo é adiabático!

Em outras palavras… Nosso calor é zero:

Q = 0   J

Aaaahhhh simm!!

Passo 2

O enunciado pede a temperatura final do processo, e isso a gente sabe calcular com a equação do calor:

Q = C   .   Δ T

Opa! Para tudo! Se o nosso calor é zero, então nossa variação de temperatura tem que ser zero também, né?

E sendo a variação zero significa que:

T 1 = T 2

Já temos nossa resposta então!

Mas vamos conferir?

Passo 3

Conferindo a observação que fizemos no passo anterior, vamos lá:

Q = C   .   Δ T

0 = 20,9   .   ( 298 - T 2 )

20,9   .   T 2 = 20,9   .   298

T 2 = 298   K

Olha aí! Confirmamos nossa hipótese!

Show! Arrasamos!!

Resposta

T 2 = 298   K

Exercícios de Livros Relacionados

Os desenhos abaixo mostram uma visão molecular de um sistema que varia. Diga, em cada caso, se o calor é absorvido ou perdido pelo sistema, se trabalho de expansão é executado no sistema ou pelo siste
Os quatro cilindros de um novo tipo de motor de combustão têm, cada um, um deslocamento de 3,60L. (Em outras palavras, o volume de cada cilindro se expande 3,60 L cada vez que o combustível entra em i
Vimo, na Seção 7.3, como calcular o trabalho de expansão isotérmica reversível de um gás perfeito. Suponha, agora, que a expansão reversível não seja isotérmica e que a temperatura diminua durante a e
Uma amostra de gás em um sistema com pistão se expande, realizando 536K J de trabalho sobre a vizinhança ao mesmo tempo que 214k J de calor são adicionados ao gás. (a) Qual é a variação de energia int
7.105 (a) Calcule o trabalho que deve ser feito contra a atmosfera para a expansão dos produtos gasosos da combustão de 1,00 mol de hexano, C 6 H 6 l , em 25°C. (b) Use os dados encontrados no Apêndic