Exercícios Resolvidos de Energia Interna de um gás e Calores Específicos Molares
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Livro Young and Freedman, Volume 2, 12ª Edição, Capítulo 19, Seção Exercícios, Exercício 10
(Capítulo 19.Exercícios – Ex. 10) Cinco moles de um gás ideal monoatômico com uma temperatura inicial de se expandem e, nesse processo, absorvem 1200 J de calor e realizam 2100 J de trabalho. Qual é a temperatura final do gás?
Passo 1
Faaaala, galera! Tudo certinho? Bora lá resolver mais uma questão!
Esse exercício pede pra gente determinar a temperatura final do gás. Tá, mas como vamos fazer isso?
O enunciado afirma pra gente que temos um gás ideal! A partir disso, com a equação de energia interna de um gás ideal, podemos isolar a variação de temperatura e encontrar o que é pedido.
Faremos esse isolamento da seguinte forma:
Tá, mas como vamos usar essa forma se não temos a variação de energia interna ?
Passo 2
Apesar do tipo de processo não ter sido especificado no enunciado, sabemos que é possível usar a fórmula: visto que ela se aplica a todos os processos de transformação termodinâmica!
Calcularemos e, a partir dele, calcularemos .
O enunciado deu o valor de , que é positivo pois o calor entra no gás: .
O enunciado também deu pra gente o trabalho , que também é positivo visto que o gás se expande: .
Portanto, substituindo os valores, temos que:
Passo 3
Agora que temos a variação da energia interna, vamos substituir na fórmula do passo 1 e encontrar a variação de temperatura:
Atenção!!! Esse valor encontrado é a VARIAÇÃO de temperatura. O que nós buscamos aqui é a temperatura final do gás!!
Como o enunciado nos deu o valor da temperatura final, e a variação de temperatura nada mais é do que a temperatura final, menos a inicial, basta fazermos o seguinte:
Prontinho pessoal! Pra essa questão é isso! Bora resolver mais uma?