10) Um mol de gás ideal diatômico é aquecido, a volume constante, de 300 K a 600K. a)Determine o aumento da energia interna do gás, o trabalho real...

a) Para um gás ideal diatômico, a energia interna é dada por: ΔU = (5/2) n R ΔT Onde n é o número de mols, R é a constante dos gases ideais e ΔT é a variação de temperatura. Substituindo os valores, temos: ΔU = (5/2) * 1 * 8,31 * (600 - 300) = 6232,5 J Como o volume é mantido constante, o trabalho realizado pelo gás é zero (W = 0). O calor absorvido pelo gás é dado pela primeira lei da termodinâmica: ΔU = Q - W Como W = 0, temos: Q = ΔU = 6232,5 J b) Para um gás ideal diatômico, a energia interna é dada por: ΔU = (7/2) n R ΔT Onde n é o número de mols, R é a constante dos gases ideais e ΔT é a variação de temperatura. Substituindo os valores, temos: ΔU = (7/2) * 1 * 8,31 * (600 - 300) = 8712,75 J Como a pressão é mantida constante, o trabalho realizado pelo gás é dado por: W = PΔV Onde P é a pressão e ΔV é a variação de volume. Como a pressão é constante, temos: W = P(Vf - Vi) Onde Vf e Vi são os volumes finais e iniciais, respectivamente. Como o gás é ideal, podemos usar a equação dos gases ideais: PV = nRT Onde P é a pressão, V é o volume, n é o número de mols, R é a constante dos gases ideais e T é a temperatura absoluta. Substituindo os valores iniciais e finais, temos: Vi = (nRTi)/P = (1 * 8,31 * 300)/1 = 2493 J Vf = (nRTf)/P = (1 * 8,31 * 600)/1 = 4986 J Substituindo na equação do trabalho, temos: W = 1 * 1 * (4986 - 2493) = 2493 J O calor absorvido pelo gás é dado pela primeira lei da termodinâmica: ΔU = Q - W Substituindo os valores, temos: Q = ΔU + W = 8712,75 + 2493 = 11205,75 J