Considérese un mol de gas ideal inicialmente a 25 °C y 5 atm. En cada caso calcula el trabajo asociado con el proceso isotérmico descrito, en joule...

Para calcular o trabalho associado a um processo isotérmico, podemos usar a fórmula: W = nRT * ln(Vf/Vi) Onde: W é o trabalho realizado pelo gás n é o número de mols do gás R é a constante dos gases ideais (0,0821 atm·L/mol·K) T é a temperatura em Kelvin Vi é o volume inicial do gás Vf é o volume final do gás Vamos calcular o trabalho para cada caso: a) No caso em que o gás se expande contra uma pressão externa constante de 1 atm até que a pressão do gás seja igual à pressão externa, temos: Vi = 5 atm Vf = 1 atm Convertendo a temperatura para Kelvin: T = 25 °C + 273,15 = 298,15 K Substituindo os valores na fórmula: W = (1 mol) * (0,0821 atm·L/mol·K) * 298,15 K * ln(1/5) W ≈ -57,32 J b) No caso em que o gás se expande reversivelmente de 5 a 1 atm, temos: Vi = 5 atm Vf = 1 atm Substituindo os valores na fórmula: W = (1 mol) * (0,0821 atm·L/mol·K) * 298,15 K * ln(1/5) W ≈ -57,32 J Portanto, o trabalho associado ao processo isotérmico descrito nos casos a) e b) é aproximadamente -57,32 J.