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Uma amostra de 6,56 g de argônio gasoso ocupa o volume de 18,5 d m 3 a 305 K. Calcule o trabalho feito quando o gás se expande isotermicamente contra uma pressão externa constante de 7,7KPa até seu volume aumentar de 2,5 d m 3 . Calcule o trabalho realizado se a mesma expansão fosse reversível.

Passo 1

Temos que converter a variação do volume de d m 3 para m 3 . Para isso basta multiplicar 2,5 por 10 - 3 . Agora é só jogar esses dados na fórmula do trabalho:

w = - P ∆ V

w = - ( 7700   P a ) ( 2,5 × 10 - 3 m 3 )

w = - 19 J

Passo 2

Na segunda parte da questão nós temos que calcular o trabalho novamente, mas agora como se a expansão fosse reversível. Precisamos ter em mente que a massa molecular do argônio gasoso é igual a 39,95 g/mol.

Nesse caso a fórmula do trabalho é:

w = - n R T ln ⁡ V f V i

w =   - 6,56 g 39,95 g m o l ( 8,3145   k m o l ) ( 305 K ) l n ⁡ ( 21 d m 3 / 18,5 d m 3 )

w = - 52,8 J

Resposta

w = - 19 J   e   w = - 52,8 J

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