Quando de energia são transferidos na forma de calor a certo gás ideal sujeito à pressão atmosférica (), seu volume aumenta para .
- Calcule a variação da energia interna do gás.
- Calcule o calor específico molar a volume constante deste gás. Expresse seu resultado em termos de (constante universal dos gases).
- Supondo que as partículas constituintes do gás não vibram, calcule o número de graus de liberdade de suas partículas e em seguida determine se este gás é () monoatômico, () diatômico ou () poliatômico.
Passo 1
- Pela Lei da Termodinâmica:
- No processo isobárico:
- Sabemos que: , onde é o número de graus de liberdade.
O problema nos diz que . Além disso, o trabalho é calculado por: . Como o processo é isobárico:
Logo:
Passo 2
Mas pela equação dos gases ideias:
E, nesse problema:
Logo:
Passo 3
Igualando a equação que encontramos na letra anterior com essa equação, temos:
Dessa forma temos um gás diatômico, sendo 3 graus de translação e 2 de rotação.
Resposta
- ;gás diatômico