Questão 5 (Valor: 6 pontos) Um gás ideal monoatômico realiza um processo termodinâmico adiabático. A temperatura inicial do gás é de 300 K e a pres...

Para calcular o trabalho realizado pelo gás, é necessário utilizar a equação: W = (γ / (γ - 1)) * P * (Vf - Vi) Onde: - γ é a constante adiabática do gás, que para um gás monoatômico é igual a 5/3; - P é a pressão do gás; - Vf é o volume final do gás; - Vi é o volume inicial do gás. Para encontrar o volume final do gás, é necessário utilizar a equação de estado dos gases ideais: P * V^γ = constante Substituindo os valores iniciais, temos: 1,0 * V^5/3 = constante Para encontrar a constante, podemos utilizar os valores finais: 1,0 * Vf^5/3 = constante Igualando as duas expressões, temos: 1,0 * V^5/3 = 1,0 * Vf^5/3 V^5/3 = Vf^5/3 Vf = V * (Tf / Ti)^(3/5) Substituindo os valores, temos: Vf = V * (150 / 300)^(3/5) Vf = V * 0,682 Substituindo os valores na equação do trabalho, temos: W = (5/3 / (5/3 - 1)) * 1,0 * (V * 0,682 - V) W = (5/2) * V * (0,682 - 1) W = (5/2) * V * (-0,318) W = - 1,59 * V Para calcular a variação de energia interna do gás, é necessário utilizar a equação: ΔU = Q - W Como o processo é adiabático, não há troca de calor (Q = 0), então: ΔU = - W Substituindo o valor do trabalho, temos: ΔU = 1,59 * V Portanto, o trabalho realizado pelo gás é de -1,59 * V e a variação de energia interna do gás é de 1,59 * V.