Um gás ideal tem um calor específico molar a pressão constante Cp . Se a temperatura de n mols do gás aumenta , a energia interna aumenta de:
A)
B)
C)
D)
E)

Passo 1

Vamos entender o que a questão está pedindo. Temos um gás ideal com um calor específico molar a pressão constante, representado por . A questão quer saber como a energia interna desse gás aumenta quando a temperatura de mols do gás aumenta em . Para resolver isso, precisamos saber como relacionar o calor específico a pressão constante com a energia interna de um gás ideal.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que para um gás ideal, a variação da energia interna ( ) está diretamente relacionada à variação da temperatura. A fórmula que nos dá essa relação é:
Aqui, é o calor específico molar a volume constante. Mas na questão, nos foi dado , que é o calor específico molar a pressão constante. Então, precisamos relacionar com .

Passo 3

A relação entre e para um gás ideal é dada pela seguinte equação:
Onde é a constante dos gases ideais. Essa equação mostra que é sempre maior que por .

Passo 4

Vamos isolar na equação acima:
Agora, podemos substituir na fórmula da variação da energia interna:

Passo 5

Comparando a expressão que encontramos com as opções fornecidas na questão:
Vemos que ela corresponde à opção C).

Resposta

A energia interna aumenta de . Portanto, a resposta correta é a opção C).

Exercícios relacionados

Existem cinco recipientes selados, todos contendo o mesmo número de mols de um gás ideal. As pressões e volumes dos gases contidos nos recipientes são:
(1) Pa e
(2) Pa e
(3) Pa e
(4) Pa e
(5) Pa e
Qual é o recipiente cujo gás está à maior temperatura?
Sabe-se que 28 gramas de um certo gás ideal ocupam 22,4 litros nas CNTP ( atm). O volume ocupado por 42 gramas do mesmo gás nas CNTP é
A) 14,9 litros
B) 22,4 litros
C) 33,6 litros
D) 42 litros
E) não há dados suficientes para responder
Qual das opções abaixo é a definição correta de livre caminho médio?
a) Livre caminho médio é a distância média percorrida por uma partícula de um sistema entre duas colisões sucessivas.
b) Livre caminho médio é a distância média percorrida por uma partícula de um sistema em um dado intervalo de tempo.
c) Livre caminho médio é o caminho percorrido por uma partícula de um sistema.
d) Livre caminho médio é a trajetória de uma partícula de um sistema após uma colisão.
e) Livre caminho médio é a velocidade média das partículas de um sistema.
Dois gases ideais monoatômicos estão em equilíbrio térmico. O gás é composto por moléculas de massa , enquanto o gás B é composto por moléculas de massa 4 m . A razão KA/KB entre as energias cinéticas médias das moléculas dos dois gases é:
A)
B)
C) 1
D) 2
E) 4