Enunciado

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Num gás de van der Walls, π T = a / V m 2 . Calcule ∆ U m , na expansão isotérmica reversível do nitrogênio, do volume inicial de 1,00 d m 3   até 24,8 d m 3 , a 298 K. Quais os valores de q e de w?

Passo 1

Oi pessoal, vamos resolver essa questão?

Para calcular o ∆ U m faremos o seguinte:

∆ U m = ( 1,30   d m 3 a t m   m o l - 1 ) 1 m 10 d m 3 ( 101300 P a a t m )

∆ U m = + 131   J   m o l - 1

Passo 2

Para calcular o valor de q usaremos:

q = R T ln ⁡ ( V m - b )   u s a n d o   o s   v a l o r e s   f i n a l   e   i n i c i a l   c o m o   f a t o e s   d e   i n t e g r a ç ã o .

q = 8,314 298 ln ⁡ ( 0,248 - 0,039 ) / ( 0,01 - 0,039 )

q = + 8050   J   m o l - 1

Passo 3

Por fim, o valor de w será dado por:

w = - q + ∆ U m

w = - 8050   J   m o l - 1 + 131   J   m o l - 1

w = - 7920   J   m o l - 1

Resposta

∆ U m = + 131   J   m o l - 1 ; q = + 8050   J   m o l - 1 ; w = - 7920   J   m o l - 1

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