Encontre a) a variaçào de temperatura, de
de um gór ideal inicialmente a 350 K que sofre uma expansà livre de
volume inicial
litros ate um volume
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:Substituindo os valores que encontramos:
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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e a carga do elétron é
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(b) A energia cinética máxima dos elétrons emitidos (em eV).
Dica: considere que
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, incide sobre a superfície de um metal cuja função trabalho é 2.5 eV . Sabendo que a constante de Planck é
e a carga do elétron é
, determine:
(a) A energia dos fótons incidentes (em eV).
Dica: considere que
(a) A energia dos fótons incidentes (em eV).
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