Quando 12,63 J foram adicionados como calor a 0,2 mol de um certo gás ideal, o volume do gás variou de 50 cm^3 para 100 cm^3, enquanto a pressão permaneceu em 1,0 atm. Qual foi o trabalho realizado pelo gás?

Passo 1

Vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos 0,2 , mol de um gás ideal a uma pressão constante de 1,0 , atm. Quando adicionamos 12,63 , J de calor, o volume do gás aumenta de 50 , cm^3 para 100 , cm^3. Queremos descobrir qual foi o trabalho realizado pelo gás durante esse processo. Para resolver, vamos usar a fórmula do trabalho em processos a pressão constante:
W = P De
onde W é o trabalho, P é a pressão, e De é a variação de volume.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a variação de volume ( De). O volume inicial era 50 , cm^3 e passou para 100 , cm^3.
De

Passo 3

Agora, precisamos converter o volume de centímetros cúbicos para metros cúbicos, já que a pressão está em atmosferas e a unidade padrão de trabalho é o joule (J), que usa metros e pascais.
50 , cm^3 = 50 times 10^-6 , m^3 = 5 times 10^-5 , m^3

Passo 4

Vamos converter a pressão de atmosferas para pascais (Pa). Sabemos que:
1 , atm = 101325 , Pa
Então,
P = 1,0 , atm = 101325 , Pa

Passo 5

Agora, aplicamos a fórmula do trabalho com as unidades convertidas:
W = P De

Resposta

O trabalho realizado pelo gás foi aproximadamente 5,07 , J.

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