Encontre a) a variaçào de temperatura, de 0,75 mo / de um gór ideal inicialmente a 350 K que sofre uma expansà livre de u m volume inicial V1=1,5 litros ate um volume V2=3 litros.

Passo 1

Vamos resumir o que o exercício pede: precisamos encontrar a variação de temperatura (ΔT) de 0,75 mol de um gás ideal que, inicialmente, está a 350 K. Esse gás sofre uma expansão livre, passando de um volume inicial de 1,5 litros (V₁ = 1,5 L) para um volume final de 3 litros (V₂ = 3 L).
Para resolver isso, vamos usar conceitos da termodinâmica, especialmente o que diz respeito à expansão livre de gases ideais.

Passo 2

Em uma expansão livre, o gás se expande sem fazer trabalho sobre o ambiente e sem trocar calor com ele. Isso significa que:
  • Trabalho (W): Como não há compressão ou expansão contra uma pressão externa, o trabalho realizado (W) é zero.
  • Calor (Q): Não há transferência de calor entre o gás e o ambiente, então o calor trocado (Q) também é zero.

Passo 3

A primeira lei da termodinâmica nos diz que a variação da energia interna do sistema (ΔU) é igual ao calor trocado menos o trabalho realizado:
De
Substituindo os valores que encontramos:
De
Para um gás ideal, a energia interna depende apenas da temperatura. Então, se a variação da energia interna é zero, isso significa que não houve alteração na temperatura do gás.

Resposta

A variação de temperatura é zero, ou seja, ΔT = 0 K.

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