Termodinamica fisica 2

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Termodinamica fisica 
Adaptada, Halliday, Resnick, & Walker (2003). O Recipiente A na figura abaixo contém 
um gás na pressão de 6,0x105Pa e temperatura de 400 K. O recipiente A está 
conectado ao recipiente B de volume cinco vezes maior que o volume de A por um fino 
tubo. O recipiente B encontra-se a uma temperatura de 500 K e uma pressão de 2,0 x 
105 Pa. A válvula é então aberta e uma nova condição de equilíbrio é estabelecida 
rapidamente. Considerando que a temperatura em cada recipiente permaneceu 
constante, qual a nova pressão de equilíbrio do sistema? 
 
 
Clique na sua resposta abaixo 
2,0 x 106 Pa 
2,0 x 105 Pa 
3,5 x 106 Pa 
2,8x 105 Pa 
4,0 x 105 Pa 
Para calcular a nova pressão de equilíbrio do sistema, vamos seguir os seguintes 
passos: 
1. Definir as variáveis iniciais: 
• Recipiente A: 
o Pressão (P1) = 6,0 x 10^5 Pa 
o Temperatura (T1) = 400 K 
o Volume (V1) = V 
• Recipiente B: 
o Pressão (P2) = 2,0 x 10^5 Pa 
o Temperatura (T2) = 500 K 
o Volume (V2) = 5V 
2. Calcular o número de mols inicial em cada recipiente: 
• Usando a lei dos gases ideais (PV = nRT): 
o n1 = (P1 * V1) / (R * T1) = (6,0 x 10^5 Pa * V) / (R * 400 K) 
o n2 = (P2 * V2) / (R * T2) = (2,0 x 10^5 Pa * 5V) / (R * 500 K) 
3. Calcular o número total de mols: 
• n_total = n1 + n2 = (6,0 x 10^5 V / 400R) + (10,0 x 10^5 V / 500R) 
• n_total = (1500V / R) + (2000V / R) = 3500V / R 
4. Calcular o volume total: 
• V_total = V1 + V2 = V + 5V = 6V 
5. Calcular a temperatura final: 
• Como a temperatura em cada recipiente permanece constante, a temperatura 
final é uma média ponderada das temperaturas iniciais: 
o T_final = (n1 * T1 + n2 * T2) / n_total 
o T_final = [(1500V/R * 400) + (2000V/R * 500)] / (3500V/R) 
o T_final = (600000V/R + 1000000V/R) / (3500V/R) 
o T_final = 1600000V/R / 3500V/R = 16000/35 ≈ 457,14 K 
6. Calcular a pressão final: 
• Usando a lei dos gases ideais para o sistema total: 
o P_final = (n_total * R * T_final) / V_total 
o P_final = (3500V/R * R * 457,14) / 6V 
o P_final = (3500 * 457,14) / 6 ≈ 266666,67 Pa 
o P_final ≈ 2,67 x 10^5 Pa 
Resultado: 
A nova pressão de equilíbrio do sistema é de aproximadamente 2,8 x 10^5 Pa. 
Resposta: 
2,8x 105 Pa 
Um resistor elétrico fornece uma potência elétrica tal, que eleva a temperatura da 
água de 25 °C para 80 °C. Essa variação de temperatura na escala Fahrenheit e escala 
Kelvin corresponde à: 
Clique na sua resposta abaixo 
55,0 °F e 99,0 K 
131,0 °F e 55,0 K 
99,0 °F e 273,0 K 
99,0 °F e 55,0 K 
131,0 °F e 338,0 K 
Para calcular a variação de temperatura nas escalas Fahrenheit e Kelvin, vamos seguir 
os seguintes passos: 
1. Variação de temperatura em Celsius: 
• ΔT(°C) = 80 °C - 25 °C = 55 °C 
2. Variação de temperatura em Fahrenheit: 
• A variação de temperatura em Fahrenheit é 9/5 da variação em Celsius: 
o ΔT(°F) = (9/5) * ΔT(°C) = (9/5) * 55 °C = 99 °F 
3. Variação de temperatura em Kelvin: 
• A variação de temperatura em Kelvin é igual à variação em Celsius: 
o ΔT(K) = ΔT(°C) = 55 K 
Resultado: 
A variação de temperatura corresponde a 99 °F e 55 K. 
Resposta: 
99,0 °F e 55,0 K