Calcule o calor que deve ser fornecido a uma parcela de ar contendo 1,00 mol de moléculas para manter sua temperatura em 300 K durante sua ascensão, quando se expande de 22,0 L para 30,0 L. R:
Passo 1
Vamos dar uma olhada no problema. Temos 1,00 mol de ar que está se expandindo de 22,0 litros para 30,0 litros enquanto mantém a temperatura constante de 300 K. Vamos usar princípios de termodinâmica, especialmente a primeira lei, para descobrir quanto calor precisa ser fornecido.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar da primeira lei da termodinâmica, que é:
Aqui,
é o calor fornecido,
é a variação da energia interna, e
é o trabalho realizado.
Passo 3
Como a temperatura está constante (processo isotérmico), a variação da energia interna
para um gás ideal é zero:
Então, a equação fica:
Passo 4
Agora, vamos calcular o trabalho
feito durante a expansão isotérmica. A fórmula para o trabalho é:
Onde:
-
mol -
(constante dos gases) -
-
-
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Calculando o logaritmo natural:
Então:
Resposta
Exercícios relacionados
13 O cometa Halley gira em torno do Sol com um período de 76 anos; em 1986, chegou à sua menor distância do Sol, a distância do periélio
, que é
. a) Qual a maior distância do cometa ao Sol, que é chamada de distância do afélio
. b) Qual a excentricidade da órbita do cometa Halley? (Dado:
) Respostas: a)
b)
14 Um cometa move-se em uma órbita de excentricidade igual a 0,880 e tem velocidade de
quando está o mais distante possível do Sol. Determine a sua velocidade quando estiver no ponto mais próximo do Sol. Resposta:
Calcule a entalpia padrão de combustão do liquido.
:
Suponha que você ouça um trovão
após ter visto o relâmpago a ele associado. A velocidade das ondas sonoras no ar é de
e a velocidade da luz no ar é de
. Qual a sua distância do relâmpago? Resposta: