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Um gás ideal diatômico contendo 6mol sobre uma expansão isobárica de maneira que o seu volume sofre um aumento de 80% em relação ao seu volume inic...

Um gás ideal diatômico contendo 6mol sobre uma expansão isobárica de maneira que o seu volume sofre um aumento de 80% em relação ao seu volume inicial. Sabendo que a sua temperatura inicial era de 27°C e considerando R=8,31J/mol.K e pressão constante de 1,2 atm, determine: a) A quantidade de calor recebido pelo gás, em J; b) A quantidade de trabalho realizado pelo gás, em J; c) A variação de energia interna sofrida pelo gás nessa expansão isobárica, em J; d) A variação da energia interna se o referido gás sofrer um aquecimento isovolumétrico para a mesma variação de temperatura, em J.

Respostas

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Vamos calcular as respostas para cada uma das perguntas: a) Para determinar a quantidade de calor recebido pelo gás, podemos utilizar a primeira lei da termodinâmica, que relaciona a variação de energia interna (ΔU) com o calor (Q) e o trabalho (W) realizado pelo sistema. Nesse caso, como a expansão é isobárica, o trabalho realizado é dado por W = PΔV, onde P é a pressão constante e ΔV é a variação de volume. Portanto, o calor recebido pelo gás é dado por Q = ΔU + W. b) Para determinar a quantidade de trabalho realizado pelo gás, utilizamos a fórmula W = PΔV, onde P é a pressão constante e ΔV é a variação de volume. c) A variação de energia interna sofrida pelo gás nessa expansão isobárica é igual à quantidade de calor recebido pelo gás, uma vez que não há variação de energia cinética nem potencial. Portanto, a resposta para essa pergunta é igual à resposta da letra a). d) Para determinar a variação de energia interna em um aquecimento isovolumétrico, utilizamos a fórmula ΔU = Q, onde Q é a quantidade de calor fornecida ao sistema. Agora, vamos calcular os valores: a) Para calcular a quantidade de calor recebido pelo gás, precisamos determinar a variação de energia interna (ΔU). Como se trata de um gás ideal diatômico, a variação de energia interna é dada por ΔU = (5/2) n R ΔT, onde n é o número de mols do gás, R é a constante dos gases ideais e ΔT é a variação de temperatura. Substituindo os valores, temos ΔU = (5/2) * 6 * 8,31 * (80 + 27) = 1993,8 J. b) Para calcular a quantidade de trabalho realizado pelo gás, utilizamos a fórmula W = PΔV. Substituindo os valores, temos W = 1,2 * 1,2 * 0,8 = 1,152 J. c) A variação de energia interna sofrida pelo gás nessa expansão isobárica é igual à quantidade de calor recebido pelo gás, ou seja, 1993,8 J. d) Para determinar a variação de energia interna em um aquecimento isovolumétrico, utilizamos a fórmula ΔU = Q. Portanto, a variação de energia interna seria igual à quantidade de calor fornecida ao sistema, ou seja, 1993,8 J. Espero ter ajudado! Se tiver mais alguma dúvida, é só perguntar.

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