Uma amostra de 2,0 mol de um gás ideal com barCV=52 R, inicialmente à pressão P1=110,0 kPa e a 277 K , é aquecida reversivelmente até 356 K a volume constante. Calcule a P2, w, q e De.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre um gás ideal que está sendo aquecido. A gente precisa usar conceitos de termodinâmica, especificamente relacionados a processos a volume constante. Para resolver, vamos precisar da equação dos gases ideais, das relações entre calor, trabalho e energia interna, além das capacidades caloríficas.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a pressão final P2. Como o volume é constante, podemos usar a relação da equação dos gases ideais que relaciona pressão e temperatura:
P1T1 = P2T2
Aqui, P1 = 110,0, kPa, T1 = 277, K e T2 = 356, K.

Passo 3

Isolando P2 na equação:
P2 = P1 times T2T1
Substituindo os valores:
P2 = 110,0, kPa times 356, K277, K

Passo 4

Agora, vamos calcular o trabalho w. Como o processo é a volume constante, não há variação de volume, ou seja, w = 0.

Passo 5

Para achar o calor q, usamos a fórmula:
q = n times barCV times De
Onde n = 2,0, mol, barCV = 52 R e De.

Passo 6

Calculando a variação de temperatura:
De
E substituindo na fórmula do calor:
q = 2,0, mol times 52 R times 79, K

Passo 7

Por último, a variação da energia interna De também pode ser calculada por:
De
Já que w = 0, então De.

Resposta

Os resultados são:
P2 = 110,0, kPa times 356277 approx 141,4, kPa
w = 0, kJ
q = 2,0, mol times 52 times 8,314, J/mol·K times 79, K approx 1651, J , (1,651, kJ)
De

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