Um gás ideal com capacidades calorificas constantes passa por uma mudança de estado das condiçōes
para as condições
, Determine
e
para cada um dos seguintes casos.
.
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um gás ideal que muda de estado partindo de uma temperatura
K e pressão
bar para uma nova temperatura
K e pressão
bar. Queremos encontrar a variação de entalpia (
) e a variação de entropia (
) por mol do gás. Sabemos que a razão das capacidades caloríficas é
. Vamos usar as fórmulas de termodinâmica para gases ideais para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a variação de entalpia,
. Para um gás ideal com capacidade calorífica a pressão constante
constante, a variação de entalpia é dada por:
Como
, temos
.
Passo 3
Substituindo os valores na fórmula:
Então, a variação de entalpia é
.
Passo 4
Agora, vamos calcular a variação de entropia,
. Para um gás ideal, a variação de entropia pode ser dividida em duas partes: uma devido à mudança de temperatura e outra devido à mudança de pressão.
A fórmula geral é:
Passo 5
Substituindo os valores na fórmula:
Calculando os logaritmos:
Passo 6
Agora, substituímos esses valores:
Então, a variação de entropia é
.
Resposta
A variação de entalpia é
e a variação de entropia é
.