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Um mol de um gás ideal monoatômico realiza uma transformação isobárica. Inicialmente, o gás está a uma pressão de 5 23 10 N m e ocupa um volume de 3 38,3 10 m .− O gás recebe 3112,5 J de calor e se expande, ocupando um volume de 3 312,45 10 m .− Em relação ao exposto, assinale o que for correto.
Dado: R = constante dos gases = 8,3J / (mol K)
01) A temperatura inicial do gás é de 300 K.
02) O trabalho realizado pelo gás é de 1245 J.
04) A variação da energia interna do gás é de 1867,5 J.
08) A variação da temperatura do gás é de 150 K.
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Aprendendo com Exercícios

há 5 dias

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há 5 dias

Vamos analisar as afirmações uma a uma, usando as informações fornecidas. 1. Temperatura inicial do gás (01): A pressão \( P = 5 \times 10^3 \, \text{N/m}^2 \) e o volume inicial \( V_1 = 3,38 \times 10^{-3} \, \text{m}^3 \). Usando a equação do gás ideal \( PV = nRT \): \[ T_1 = \frac{PV}{nR} = \frac{(5 \times 10^3)(3,38 \times 10^{-3})}{(1)(8,3)} \approx 203,5 \, \text{K} \] Portanto, a afirmação 01 está incorreta. 2. Trabalho realizado pelo gás (02): O trabalho \( W \) em uma transformação isobárica é dado por \( W = P \Delta V \). O volume final \( V_2 = 3,12 \times 10^{-3} \, \text{m}^3 \), então: \[ \Delta V = V_2 - V_1 = 3,12 \times 10^{-3} - 3,38 \times 10^{-3} = -0,26 \times 10^{-3} \, \text{m}^3 \] O trabalho é: \[ W = P \Delta V = (5 \times 10^3)(-0,26 \times 10^{-3}) = -1,3 \, \text{J} \] Portanto, a afirmação 02 está incorreta. 3. Variação da energia interna do gás (04): Para um gás ideal monoatômico, a variação da energia interna \( \Delta U \) é dada por \( \Delta U = nC_v \Delta T \), onde \( C_v = \frac{3}{2}R \). A variação de calor \( Q = 3112,5 \, \text{J} \) e a primeira lei da termodinâmica nos dá: \[ Q = \Delta U + W \implies \Delta U = Q - W \] Substituindo os valores: \[ \Delta U = 3112,5 - (-1,3) = 3113,8 \, \text{J} \] Portanto, a afirmação 04 está incorreta. 4. Variação da temperatura do gás (08): A variação da temperatura pode ser calculada pela relação \( \Delta U = nC_v \Delta T \): \[ \Delta U = nC_v \Delta T \implies \Delta T = \frac{\Delta U}{nC_v} = \frac{3113,8}{1 \cdot \frac{3}{2} \cdot 8,3} \approx 150 \, \text{K} \] Portanto, a afirmação 08 está correta. Resumindo: - A afirmação 01 está incorreta. - A afirmação 02 está incorreta. - A afirmação 04 está incorreta. - A afirmação 08 está correta.

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a) 13,5°C e 2,5 litros.
b) – 123°C e 10 litros.
c) 150°C e 2,5 litros.
d) 3,6°C e 10 litros.
e) – 214°C e 25 litros.

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