Calcule o calor, trabalho e a variação de energia interna em cada um dos seguintes processos, para uma amostra de gás ideal inicialmente a
atm
.
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Precisamos calcular o calor (Q), o trabalho (W) e a variação da energia interna (ΔU) para uma amostra de gás ideal que começa com temperatura de 305 K, pressão de 1,79 atm e volume de 4,29 L. Para resolver isso, vamos usar a primeira lei da termodinâmica e as equações dos gases ideais.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a primeira lei da termodinâmica, que diz que a variação da energia interna (ΔU) é igual ao calor adicionado ao sistema (Q) menos o trabalho realizado pelo sistema (W):
Isso significa que se o sistema ganha calor ou realiza trabalho, isso afetará a energia interna.
Passo 3
Para um gás ideal, a energia interna depende apenas da temperatura. A equação dos gases ideais é:
onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é a quantidade de substância, -
é a constante dos gases ideais, -
é a temperatura.
Passo 4
Vamos precisar conhecer o processo específico pelo qual o gás está passando (como isotérmico, isobárico, etc.) para calcular Q e W. Cada tipo de processo tem suas próprias fórmulas para trabalho e calor. Por exemplo:
- Isotérmico (temperatura constante):
, , - Isobárico (pressão constante):
, - Isocórico (volume constante):
,
Passo 5
Como a questão menciona “cada um dos seguintes processos”, precisamos saber quais são esses processos específicos para prosseguir com os cálculos. Sem essa informação, não conseguimos determinar Q, W e ΔU.
Resposta
Por favor, forneça os detalhes dos processos específicos para que possamos calcular o calor, trabalho e a variação de energia interna de cada um deles.