Considere um recipiente de 3 L, com 1 atm de pressão a 25°C, e que dentro dele esteja contido um gás ideal. Esse sistema é submetido a uma expansão...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a Lei de Boyle e a Lei de Charles para gases ideais. Primeiro, vamos considerar a expansão isobárica. Nesse caso, a pressão do gás permanece constante enquanto o volume triplica. Pela Lei de Boyle, podemos escrever a seguinte equação: P1 * V1 = P2 * V2 Onde P1 e V1 são a pressão e o volume iniciais, respectivamente, e P2 e V2 são a pressão e o volume finais, respectivamente. Sabemos que o volume inicial é 3 L e o volume final é 3 * 3 = 9 L. A pressão inicial é 1 atm. Substituindo esses valores na equação, temos: 1 * 3 = P2 * 9 P2 = 1/3 atm Agora, vamos considerar a compressão isotérmica. Nesse caso, a temperatura do gás permanece constante enquanto o volume é reduzido de 9 L para 3 L. Pela Lei de Boyle, podemos escrever a seguinte equação: P2 * V2 = P3 * V3 Onde P2 e V2 são a pressão e o volume após a expansão isobárica, respectivamente, e P3 e V3 são a pressão e o volume após a compressão isotérmica, respectivamente. Sabemos que P2 é 1/3 atm e V2 é 9 L. A pressão final é 1 atm. Substituindo esses valores na equação, temos: (1/3) * 9 = 1 * V3 V3 = 3 L Agora, vamos considerar o resfriamento do gás até a pressão inicial. Como o processo é isotérmico, a temperatura do gás permanece constante. Portanto, a temperatura final do gás será a mesma que a temperatura inicial, que é 25°C ou 298 K. Portanto, a resposta correta é a alternativa: a) 75°C.