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Uma amostra de 2,00 mol de um gás perfeito, aço Cvm=5/2 R, inicialmente a p1=111 KPa e T1=277K, é aquecida reversivelmente, até 356K, a volume constante. Calcule a pressão final, ∆ U ,   q   e   w .

Passo 1

Inicialmente nós calculamos a pressão final ( p 2 ), é bem simples, basta jogar os dados conhecidos de pressão e temperatura (em Kelvin) na fórmula:

p 1 T 1 = p 2 T 2

111   K P a 277 K = p 2 356 K

p 2 = 143 K P a

Passo 2

Agora partimos para calcular a variação de energia interna ∆ U , novamente é somente uma aplicação da fórmula já conhecida:

∆ U = n C v m ∆ T

∆ U = 2 m o l 5 2 R ( 356 K )

Vamos usar R = 8,3144 J m o l K

∆ U = ( 1   m o l ) ( 5 2 ) ( 8,3144 J m o l K ) ( 279 K )

∆ U = + 3,28 K J

Passo 3

Sabendo que o volume é constante vamos ter w = 0 . De acordo com a primeira lei temos que q = ∆ U - w , assim descobrimos que q = + 3,28 K J .

Resposta

p 2 = 143 K P a ,   ∆ U = + 3,28 K J ,   w = 0 , q = + 3,28 K J

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