Exercícios Resolvidos de Primeira Lei da Termodinâmica

Em um processo isocórico, uma dada quantidade de substância tem sua energia térmica aumentada de  1,0   j o u l e .  Considere as seguintes possibilidades:

I ­  essa substância é um gás monoatômico 

I I ­  essa substância é um gás diatômico 

I I I ­  essa substância é um sólido elementar

Podemos afirmar que, para essa variação de energia térmica,

A   Δ T I ​     >   Δ T ​ I I ​     >   Δ T ​ I I I ​   .    

B   Δ T ​ I ​     <   Δ T ​ I I ​     <   Δ T ​ I I I ​   .  

C   Δ T ​ I ​     =   Δ T ​ I I ​     >   Δ T ​ I I I ​   .    

D   Δ T ​ I ​     =   Δ T ​ I I ​     <   Δ T ​ I I I ​   .    

E   Δ T I ​     =   Δ T I I ​     =   Δ T ​ I I I ​  

Passo 1

Como é um processo, isocórico, V = c t e

Δ U = Q

A variação da energia interna de um gás é dada por:

Δ U = g 2 n R Δ T

Onde, g é o grau de liberdade da molécula, sendo que g depende se a molécula, é mono, di ou poliatômica, quanto mais átomos, maior é o número de graus de liberdade

Assim vemos que uma substância monoatômica, precisa de menos calor que uma substância diatômica para ter a mesma variação de temperatura.

O mesmo acontece quando comparamos uma substância mono ou diatômica, com uma substância poliatômica.

Isso acontece, porque quanto mais átomos tem a estrutura, mais graus de liberdade, assim mais movimento, como o calor recebido é dividido para cada movimento, por isso chega menos calor para variar a temperatura.

Então, temos que dado uma mesma quantidade de calor a substância monoatômica é capaz de elevar mais sua temperatura que uma substancia diatômica, e uma substância diatômica, é capaz de elevar mais sua temperatura que um substância poliatômica.

Sendo assim,

Δ T I ​     >   Δ T ​ I I ​     >   Δ T ​ I I I ​  

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Resposta

Alternativa A

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