(ITA-2005) Um cilindro provido de um pistão móvel, que se desloca sem atrito, contém 3,2g de gás hélio que ocupa um volume de 19,0L sob pressão 1,2...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a primeira lei da termodinâmica, que relaciona a variação da energia interna de um sistema com o calor trocado e o trabalho realizado. Como a pressão é constante, o trabalho realizado é dado por: W = PΔV Onde P é a pressão e ΔV é a variação de volume. Substituindo os valores, temos: W = (1,2 x 10^5) x (19,0 - 18,2) x 10^-3 = 960 J Já o calor trocado é dado por: Q = nCΔT Onde n é o número de mols, C é a capacidade calorífica molar a pressão constante e ΔT é a variação de temperatura. Primeiro, precisamos calcular o número de mols do gás hélio: n = m/M Onde m é a massa do gás e M é a sua massa molar. Substituindo os valores, temos: n = 3,2/4 = 0,8 mol Agora podemos calcular o calor trocado: Q = 0,8 x 20,8 x (-15) = -249,6 J Note que a temperatura diminuiu, então a variação de temperatura é negativa. Por fim, a variação da energia interna é dada por: ΔU = Q - W Substituindo os valores, temos: ΔU = -249,6 - 960 = -1209,6 J Convertendo para kJ, temos: ΔU = -1,2096 kJ A resposta mais próxima é a letra C), –0,20 kJ.