Calcule
e
para cada uma das seguintes mudanças de estado de
de um gás ideal com
:
. R.:
e
.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício onde precisamos calcular a variação da energia interna (
) e a variação da entalpia (
) para uma mudança de estado de 2,5 mols de um gás ideal. As condições iniciais são 28,5 litros e 400 K, e as finais são 42,0 litros e 400 K. Vamos precisar usar os conceitos de termodinâmica para gases ideais, especialmente as relações envolvendo energia interna e entalpia.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que para um gás ideal, a energia interna (
) depende apenas da temperatura. Isso significa que se a temperatura não muda durante o processo, a variação da energia interna (
) será zero. No nosso caso, a temperatura inicial e final é 400 K, então não há mudança de temperatura.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre a entalpia (
). Para um gás ideal, a entalpia também depende apenas da temperatura. Assim, se a temperatura não muda, a variação da entalpia (
) também será zero. Novamente, como a temperatura permanece constante em 400 K, não teremos variação na entalpia.
Passo 4
Só para reforçar, mesmo que o volume esteja mudando (de 28,5 L para 42,0 L), isso não afeta a energia interna ou a entalpia de um gás ideal se a temperatura permanece a mesma. A mudança de volume pode indicar que o processo é isobárico (pressão constante) ou isoterma (temperatura constante), mas, independentemente disso,
e
dependem apenas da variação de temperatura.