Para calcular o trabalho realizado pelo gás durante uma expansão isotérmica a pressão constante, podemos usar a fórmula do trabalho em um gás ideal: \[ W = P \Delta V \] onde: - \( W \) é o trabalho realizado, - \( P \) é a pressão (em atm), - \( \Delta V \) é a variação de volume (em litros). Primeiro, precisamos converter a pressão de atm para Pa (Pascal), sabendo que 1 atm = 101325 Pa: \[ P = 2 \, \text{atm} \times 101325 \, \text{Pa/atm} = 202650 \, \text{Pa} \] Agora, precisamos calcular a variação de volume. Como a expansão é isotérmica e a temperatura inicial e final são dadas, podemos usar a equação do gás ideal para encontrar o volume final. Usando a equação do gás ideal \( PV = nRT \), onde \( n \) é o número de mols, \( R \) é a constante dos gases (8,314 J/(mol·K)), e \( T \) é a temperatura em Kelvin. Primeiro, convertemos as temperaturas de Celsius para Kelvin: - Temperatura inicial: \( 27ºC = 300 \, K \) - Temperatura final: \( 227ºC = 500 \, K \) Agora, usando a relação de que \( P_1V_1/T_1 = P_2V_2/T_2 \) e considerando que a pressão é constante, podemos encontrar o volume final \( V_2 \): \[ V_2 = V_1 \times \frac{T_2}{T_1} \] Substituindo os valores: \[ V_2 = 3 \, \text{L} \times \frac{500 \, K}{300 \, K} = 5 \, \text{L} \] Agora, a variação de volume \( \Delta V \) é: \[ \Delta V = V_2 - V_1 = 5 \, \text{L} - 3 \, \text{L} = 2 \, \text{L} \] Convertendo litros para metros cúbicos (1 L = 0,001 m³): \[ \Delta V = 2 \, \text{L} = 0,002 \, m³ \] Agora, podemos calcular o trabalho: \[ W = P \Delta V = 202650 \, \text{Pa} \times 0,002 \, m³ = 405,3 \, J \] Portanto, a alternativa correta é: D 405,3 J.