Duas isotermas de 1 mol de uma substância que pode sofrer uma transição gás-líquido é mostrada no diagrama pV a seguir. A substância sofre uma tran...

a) Para calcular o trabalho no processo BC, é necessário calcular a área sob a curva BC no diagrama pV. Como a transformação é isotérmica, a equação do gás ideal pode ser usada para calcular a pressão em qualquer ponto da curva. Assim, temos: P = nRT/V Para o ponto B, temos: P = nRT2/VB = (1 mol)(1,99 cal/molK)(300 K)/(1 L) = 597 cal/L Para o ponto C, temos: P = nRT2/VC Como VC é desconhecido, podemos usar a equação do gás ideal para o ponto A, onde a substância é líquida: P = nRT1/VA = (1 mol)(1,99 cal/molK)(150 K)/(0,5 L) = 1194 cal/L Como a transformação BC é adiabática, a equação de Poisson pode ser usada para calcular a pressão em qualquer ponto da curva: P(V^(γ)) = constante Onde γ é o coeficiente adiabático, que para um gás monoatômico é 5/3. Assim, temos: P_B(VB^(5/3)) = P_C(VC^(5/3)) Substituindo as pressões calculadas acima, temos: (597 cal/L)(1 L)^(5/3) = P_C(VC^(5/3)) VC = (597 cal/L)/(P_C)^(3/5) A pressão no ponto C pode ser calculada usando a equação do gás ideal: P_C = nRT2/VC = (1 mol)(1,99 cal/molK)(300 K)/(VC) Substituindo VC na equação acima, temos: P_C = (1,99 cal/molK)(300 K)/((597 cal/L)/(P_C)^(3/5)) = 0,019 P_C^(2/5) P_C = 0,019^(-5/2) = 0,000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000