Considere um mol de um gás ideal monoatômico (cp=5 / 2 R) a 25^circ C e 1 atm . Submete-se este gás a uma transformação reversível na qual há expansão e aquecimento simultâneos, a uma pressão constante, até atingir-se a temperatura de 75^circ C. Calcule De, De e w.

Passo 1

Vamos resolver um exercício de Termodinâmica envolvendo um gás ideal monoatômico. Precisamos calcular a variação da energia interna ( ), a variação da entalpia ( ), o calor trocado ( ) e o trabalho realizado ( ) durante uma transformação a pressão constante. Para isso, vamos usar as primeiras leis da Termodinâmica e as relações específicas para gases ideais.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os dados fornecidos:
  • Quantidade de gás: 1 mol
  • Tipo de gás: monoatômico
  • Capacidade calorífica a pressão constante:
  • Temperaturas inicial e final: e
  • Pressão constante:

Passo 3

Para calcular De, usamos a fórmula da variação da energia interna para um gás ideal:
Como e para um gás monoatômico .

Passo 4

Calculando De:
De

Passo 5

Agora, para De, usamos a fórmula:
De
Substituindo os valores:

Passo 6

Como a transformação ocorre a pressão constante, o calor trocado q = De é igual à variação da entalpia:

Passo 7

Para calcular o trabalho realizado w = P cdot De, usamos a relação para processos a pressão constante:
De
Primeiro, encontramos De usando a lei dos gases ideais:
w = P cdot De
Substituindo:

Resposta

De
De
q = 52 R cdot 50
w = R cdot 50

Exercícios relacionados