Ed
há 3 meses
Vamos responder passo a passo para cada item: Dados: - n = 3,00 mol - T = 300 K - V2 = 3,00 V1 - Processo: expansão reversível isotérmica (para A e B) - Para C: expansão reversível adiabática --- A) Trabalho realizado pelo gás na expansão isotérmica reversível: Para um gás ideal em expansão isotérmica reversível, o trabalho é dado por: \[ W = nRT \ln\left(\frac{V_2}{V_1}\right) \] Substituindo: - R = 8,314 J/(mol·K) - n = 3,00 mol - T = 300 K - \( \frac{V_2}{V_1} = 3,00 \) Calculando: \[ W = 3 \times 8,314 \times 300 \times \ln(3) \] \[ W = 3 \times 8,314 \times 300 \times 1,0986 \] \[ W \approx 3 \times 8,314 \times 300 \times 1,0986 \] \[ W \approx 3 \times 8,314 \times 329,58 \] \[ W \approx 3 \times 2740,5 \] \[ W \approx 8221,5 \, J \] Ou seja, o trabalho realizado pelo gás é aproximadamente 8.220 J (ou 8,22 kJ). --- B) Variação de entropia do gás na expansão isotérmica reversível: Para um gás ideal, a variação de entropia em uma expansão isotérmica é: \[ \Delta S = nR \ln\left(\frac{V_2}{V_1}\right) \] Substituindo: \[ \Delta S = 3 \times 8,314 \times \ln(3) \] \[ \Delta S = 3 \times 8,314 \times 1,0986 \] \[ \Delta S \approx 3 \times 9,13 \] \[ \Delta S \approx 27,4 \, J/K \] --- C) Variação de entropia do gás em expansão reversível adiabática: Em um processo adiabático reversível, não há troca de calor com o ambiente, logo: \[ \Delta S = 0 \] --- Resumo das respostas: A) Trabalho realizado pelo gás: aproximadamente 8.220 J (8,22 kJ) B) Variação de entropia do gás: aproximadamente 27,4 J/K C) Variação de entropia na expansão adiabática reversível: 0 J/K
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