16) Um gás (0,5 g) sofre uma expansão adiabática, onde seu volume é variado de 1 m3 p/ 3 m3, à pressão constante de 101300 N/m2. a. Calcule a varia...

a. Para calcular a variação da energia interna do gás, podemos utilizar a equação da primeira lei da termodinâmica, que é dU = Q - W, onde dU é a variação da energia interna, Q é o calor fornecido ao sistema e W é o trabalho realizado pelo sistema. Como a expansão é adiabática, não há troca de calor com o ambiente, logo Q = 0. Além disso, como a pressão é constante, o trabalho realizado é dado por W = P(Vf - Vi), onde P é a pressão, Vf é o volume final e Vi é o volume inicial. Substituindo os valores, temos W = 101300 N/m² x (3 m³ - 1 m³) = 202600 J. Portanto, a variação da energia interna do gás é dU = 0 - 202600 J = -202600 J. b. Para calcular a variação de temperatura, podemos utilizar a equação da lei dos gases ideais, que é PV = nRT, onde P é a pressão, V é o volume, n é o número de mols, R é a constante dos gases ideais e T é a temperatura absoluta. Como a pressão é constante, podemos escrever a equação como V/T = constante. Como a expansão é adiabática, a energia interna do gás é constante, logo a variação da energia interna é zero, ou seja, dU = 0. Portanto, podemos escrever a equação da primeira lei da termodinâmica como Q = -W = -P(Vf - Vi). Substituindo os valores, temos Q = -101300 N/m² x (3 m³ - 1 m³) = -202600 J. Como a variação da energia interna é zero, temos que Q = 0, ou seja, a temperatura do gás não varia. Portanto, a variação de temperatura é zero e isso ocorre porque a expansão é adiabática, ou seja, não há troca de calor com o ambiente.