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8. Sejam A e B dois cilindros iguais de volume V, contendo o mesmo gás ideal monoatômico à temperatura T sob pressões 2P e P, respectivamente. A vá...

8. Sejam A e B dois cilindros iguais de volume V, contendo o mesmo gás ideal monoatômico à temperatura T sob pressões 2P e P, respectivamente. A válvula que conecta os dois cilindros é ligeiramente aberta e, havendo vazamento de gás de A para B, a pressão em A é mantida em 2P, fazendo uso de um pistão móvel. O processo continua até que o gás no cilindro B atinja a pressão 2P, quando o sistema entra em equilíbrio. Considerando a constante universal dos gases igual a R, determine o volume final do gás no compartimento A e a temperatura de equilíbrio. Considere o sistema isolado termicamente.

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F5_-_Lista_20_-_1_lei_da_termodinâmica
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Para resolver esse problema, podemos utilizar a lei dos gases ideais, que relaciona a pressão, o volume e a temperatura de um gás. A lei dos gases ideais é dada por: PV = nRT Onde: P é a pressão do gás V é o volume ocupado pelo gás n é o número de mols do gás R é a constante universal dos gases ideais T é a temperatura absoluta do gás Como os cilindros A e B têm o mesmo volume e contêm o mesmo gás ideal monoatômico à temperatura T, podemos escrever: PV = nRT 2P * V = n * R * T P * V = n * R * T Substituindo a segunda equação na primeira, temos: 2 * (P * V) = P * V + n * R * T P * V = n * R * T n * R * T = P * V n = (P * V) / (R * T) O número de mols do gás é o mesmo nos dois cilindros, pois eles contêm o mesmo gás ideal monoatômico. Portanto, podemos escrever: nA = nB (PA * VA) / (R * TA) = (PB * VB) / (R * TB) Como os cilindros têm o mesmo volume, podemos escrever: VA = VB = V Substituindo na equação acima, temos: (PA * V) / (R * TA) = (PB * V) / (R * TB) PA / TA = PB / TB PA = (PB * TA) / TB Como a pressão em A é mantida em 2P, temos: PA = 2P Substituindo na equação acima, temos: 2P = (PB * TA) / TB PB = (2P * TB) / TA Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TB) / TA) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA = 2P / TB PA = (2P * TA) / TB Substituindo na equação anterior, temos: (PA * V) / (R * TA) = ((2P * TA) / TB) * V / (R * TB) PA / TA

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