Um cilindro contém de um gás ideal monoatômico. No estado inicial, o gás está sob pressão de e ocupa um volume igual a 2, .
Ache a variação da energia interna do gás.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um cilindro com 0,110 mol de um gás ideal monoatômico. No estado inicial, a pressão é de e o volume é . Nosso objetivo é encontrar a variação da energia interna desse gás.
Conteúdo da matéria: Vamos usar a termodinâmica, mais especificamente a energia interna de um gás ideal monoatômico e a lei dos gases ideais.
O que precisamos: As fórmulas para calcular a energia interna ( ) de um gás ideal e a lei dos gases ideais ( ).

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar a temperatura do gás usando a lei dos gases ideais:
Onde:
  • é a pressão
  • é o volume
  • é o número de mols
  • é a constante dos gases ideais ( )
  • é a temperatura em Kelvin
Vamos isolar :
Substituindo os valores:

Passo 3

Agora, vamos calcular a energia interna usando a fórmula para um gás ideal monoatômico:
Onde:
  • é a energia interna
  • , , e já conhecemos
Substituindo os valores:

Resposta

A variação da energia interna do gás é aproximadamente .

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