Cinco mols de um gás monoatômico ideal sofrem uma redução de 50,0 K na sua temperatura sob a condição de pressão constante.
a) (1,0 p) Qual a quantidade de calor recebido pelo gás?

Passo 1

Primeiro, vamos resumir o enunciado: temos cinco mols de um gás monoatômico ideal que sofrem uma diminuição de na temperatura mantendo a pressão constante. O conteúdo que vamos usar aqui é a Termodinâmica, especificamente a relação entre calor, capacidade calorífica e variação de temperatura em processos a pressão constante. Precisamos saber a fórmula que relaciona essas grandezas para encontrar a quantidade de calor recebida pelo gás.

Passo 2

Quando a pressão é constante, a quantidade de calor Q = n cdot Cp cdot De trocada pelo gás está relacionada à capacidade calorífica a pressão constante , ao número de mols e à variação de temperatura . A fórmula que usamos é:

Passo 3

Agora, precisamos determinar o valor de Cp = 52 R para um gás monoatômico ideal. Para esses gases, a capacidade calorífica a pressão constante é dada por:
onde é a constante dos gases, aproximadamente .

Passo 4

Vamos calcular Cp = 52 times 8,314 , J/mol cdot K = 20,785 , J/mol cdot K :

Passo 5

Agora, substituímos os valores na fórmula do calor:
Q = 5 , mols times 20,785 , J/mol cdot K times (-50,0 , K)

Passo 6

Fazendo as contas:
Q = 5 times 20,785 times (-50) = 5 times (-1.039,25) = -5.196,25 , J

Passo 7

O sinal negativo indica que o calor foi liberado pelo gás. Como a questão pede a quantidade de calor recebido pelo gás, consideramos o valor absoluto.

Resposta

A quantidade de calor recebida pelo gás é .

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