Cinco mols de um gás monoatômico ideal sofrem uma redução de
na sua temperatura sob a condição de pressão constante.
a)
p) Qual a quantidade de calor recebido pelo gás?
a)
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
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
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
:
Passo 5
Agora, substituímos os valores na fórmula do calor:
Passo 6
Fazendo as contas:
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
.