44. Suponha que 4,00 mols de um gás ideal diatômico, com rotação molecular, mas sem oscilação, sofrem um aumento de temperatura 60,0 K em condições...

(a) Para calcular a energia transferida como calor Q, podemos utilizar a equação Q = nCpΔT, onde n é o número de mols do gás, Cp é a capacidade calorífica molar a pressão constante e ΔT é a variação de temperatura. Como o gás é diatômico, Cp = (5/2)R, onde R é a constante dos gases ideais. Substituindo os valores, temos: Q = 4,00 mol x (5/2)R x 60,0 K Q = 750 R K (b) Para calcular a variação de energia interna ΔU, podemos utilizar a equação ΔU = nCvΔT, onde Cv é a capacidade calorífica molar a volume constante. Como o gás é diatômico, Cv = (3/2)R. Substituindo os valores, temos: ΔU = 4,00 mol x (3/2)R x 60,0 K ΔU = 360 R K (c) Como a pressão é constante, o trabalho realizado pelo gás é dado por W = -PΔV, onde ΔV é a variação de volume do gás. Como o gás é ideal, podemos utilizar a equação dos gases ideais PV = nRT para calcular ΔV. Isolando V, temos V = nRT/P. Substituindo os valores, temos: V1 = 4,00 mol x 8,31 J/mol.K x 300 K / 1,00 atm V1 = 9,96 x 10^3 L V2 = 4,00 mol x 8,31 J/mol.K x 360 K / 1,00 atm V2 = 11,95 x 10^3 L ΔV = V2 - V1 ΔV = 1,99 x 10^3 L Substituindo na equação do trabalho, temos: W = -1,00 atm x 1,99 x 10^3 L W = -1,99 x 10^3 J (d) Para calcular a variação da energia cinética de translação do gás, podemos utilizar a equação ΔK = (3/2)nRΔT, onde ΔT é a variação de temperatura. Substituindo os valores, temos: ΔK = (3/2) x 4,00 mol x 8,31 J/mol.K x 60,0 K ΔK = 747 J