40. A temperatura de 3,00 mols de um gás diatômico ideal é aumentada de 40,0 °C sem mudar a pressão do gás. As moléculas do gás giram, mas não osci...

(a) Para calcular a energia transferida para o gás na forma de calor, podemos utilizar a equação Q = n*Cv*ΔT, onde Q é a energia transferida, n é o número de mols do gás, Cv é a capacidade calorífica molar a volume constante e ΔT é a variação de temperatura. Substituindo os valores, temos Q = 3,00 mol * 20,8 J/(mol*K) * 40,0 °C = 9984 J. (b) A variação da energia interna do gás pode ser calculada pela equação ΔU = n*Cv*ΔT, onde ΔU é a variação da energia interna. Substituindo os valores, temos ΔU = 3,00 mol * 20,8 J/(mol*K) * 40,0 °C = 2496 J. (c) Como a pressão do gás não mudou, o trabalho realizado pelo gás é zero. (d) A energia cinética de rotação do gás aumentou devido ao aumento da temperatura. A variação da energia cinética de rotação pode ser calculada pela equação ΔE = (2/2)*n*R*ΔT, onde R é a constante dos gases ideais e o fator 2/2 é devido ao fato de que o gás é diatômico e possui dois graus de liberdade de rotação. Substituindo os valores, temos ΔE = (2/2)*3,00 mol*8,31 J/(mol*K)*40,0 °C = 1994 J.