Um mol de moléculas de um gás ideal sofre uma transformação isotérmica, conforme a figura.
a) Determine o volume em B.
b) Sabendo que o gás realizou um trabalho igual a 140 J, qual é a quantidade de calor que ele recebeu?
c) Qual é a temperatura em que esse processo ocorreu?http://mediacdns3.ilang.com/PAT/Upload/1777748/fisicatermodinamica_unidade3_q4d_20170116103305.png
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A)
Para determinarmos o volume no ponto B, levando em conta que estamos em uma transformação isotérmica, temos que usar a seguinte fórmula\(P_A \times\ V_A = P_B \times\ V_B\). Aplicando essa fórmula concluimos que \(V_B=2l\).
B)
Teremos que usar aqui a primeira lei da termodinâmica, que é a seguinte \(Q= \Delta U + \tau \), onde \(Q\) é a quantidade de calor,\(\Delta U\) é a variação da energia interna e \(\tau\) é o trabalho. Nesse caso em particular a variação de energia é nula pois não há variação na temperatura. Então a quantidade de calor é igual ao trabalho. \(Q = 140J\).
C)
Para essa questão precisaremos da seguinte fórmula \(\tau=nRT\ln (V_B/V_A)\), onde \(n\) é o número de mols e \(R\) é uma constante de valor \(R=0,08206 \ l \times\ atm/mol \times\ K\), fazendo todas as substituições chegamos em \(T=2456,14\ K\).
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