Ed
há 3 meses
Para resolver essa questão, vamos analisar as transformações que o gás sofre e aplicar as leis dos gases ideais. 1. Temperatura inicial: O gás começa a 27°C, que é equivalente a 300 K (27 + 273). 2. Expansão isobárica: Durante a expansão isobárica, o volume do gás aumenta cinco vezes. De acordo com a lei dos gases ideais (PV = nRT), se a pressão (P) é constante e o volume (V) aumenta, a temperatura (T) também deve aumentar. A relação entre temperatura e volume em uma transformação isobárica é dada por: \[ \frac{T_1}{V_1} = \frac{T_2}{V_2} \] Se \( V_2 = 5V_1 \), então: \[ T_2 = 5T_1 = 5 \times 300 K = 1500 K \] 3. Transformação isocórica: Agora, o gás sofre uma transformação isocórica (volume constante) e a pressão cai a um sexto do seu valor inicial. A relação entre pressão e temperatura em uma transformação isocórica é dada por: \[ \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \] Se \( P_2 = \frac{1}{6}P_1 \), então: \[ \frac{P_1}{300 K} = \frac{\frac{1}{6}P_1}{T_2} \] Simplificando, temos: \[ T_2 = 6 \times 300 K = 1800 K \] 4. Conversão para Celsius: Agora, precisamos converter a temperatura final de Kelvin para Celsius: \[ T_2 = 1800 K - 273 = 1527°C \] No entanto, parece que houve um erro na análise. Vamos revisar a transformação isocórica considerando a temperatura após a expansão isobárica. Após a expansão isobárica, a temperatura final deve ser recalculada considerando a nova pressão e a nova temperatura. Vamos aplicar a relação correta para a transformação isocórica, considerando que a pressão final é um sexto da pressão inicial e a temperatura inicial após a expansão isobárica foi 1500 K. Assim, a temperatura final após a transformação isocórica deve ser: \[ T_f = \frac{1}{6} \times 1500 K = 250 K \] Convertendo para Celsius: \[ T_f = 250 K - 273 = -23°C \] Portanto, a resposta correta é: D -23°C.
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