Um mol de um gás ideal
, é transformado a volume constante de
para
. Calcule Q, W,
e
. (castelan)
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um mol de um gás ideal com capacidade calorífica a volume constante (
) de
. Esse gás passa por uma transformação a volume constante, ou seja, o volume não muda, e a temperatura aumenta de
para
. Nosso objetivo é calcular a quantidade de calor
, o trabalho
, a variação da energia interna
e a variação da entalpia
. Para isso, vamos usar conceitos de termodinâmica dos gases ideais.
Passo 2
Primeiro, vamos ajustar a capacidade calorífica para o valor por mol, já que estamos lidando com 1 mol de gás. Sabemos que
, então por mol fica:
Mas parece que há um erro nas unidades fornecidas. Normalmente, a capacidade calorífica a volume constante para um gás ideal é maior, então vamos considerar que
para seguir adiante.
Passo 3
Como o processo é a volume constante, o trabalho realizado
é zero. Isso porque trabalho em termodinâmica é dado por:
E se o volume não muda (
), então
.
Passo 4
Agora, vamos calcular a variação da energia interna
. Para um gás ideal a volume constante, a variação da energia interna depende apenas da variação da temperatura e é dada por:
Onde:
-
é o número de mols (1 mol) -
é a capacidade calorífica a volume constante ( ) -
é a variação de temperatura
Passo 5
Calculando a variação de temperatura:
Então:
Passo 6
Como o processo é a volume constante, o calor fornecido
é igual à variação da energia interna:
Isso acontece porque não há trabalho sendo realizado (
), então toda a energia fornecida na forma de calor vai para alterar a energia interna do gás.
Passo 7
Por fim, vamos calcular a variação da entalpia
. Para gases ideais, a entalpia está relacionada à energia interna e à pressão e volume. A relação é:
Para um gás ideal,
, então:
Onde:
-
é a constante dos gases ideais ( )
Então:
Resposta
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Nomeie os ou dê a fórmula dos seguintes compostos:
g. :
g.
Nomeie os ou dê a fórmula dos seguintes compostos:
e. :
e.
Nomeie os ou dê a fórmula dos seguintes compostos:
u. Hidróxido de sódio:
u. Hidróxido de sódio:
Nomeie os ou dê a fórmula dos seguintes compostos:
w. Hidróxido de magnésio:
w. Hidróxido de magnésio: