Um mol de um gás ideal monoatômico (
) é mantido à pressão constante de
e então é resfriado reversivelmente de
a
. Responda:
(a) Determine a capacidade calorífica molar do gás à pressão constante
.
(b) Calcule os valores de
e
para o processo acima.
© Se o processo de resfriamento do gás no mesmo intervalo de temperatura fosse realizado à volume constante, a quantidade de energia na forma de calor envolvida no processo seria maior ou menor? Justifique apresentando o novo valor de
e diga qual a razão termodinâmica desse resultado.
(a) Determine a capacidade calorífica molar do gás à pressão constante
(b) Calcule os valores de
© Se o processo de resfriamento do gás no mesmo intervalo de temperatura fosse realizado à volume constante, a quantidade de energia na forma de calor envolvida no processo seria maior ou menor? Justifique apresentando o novo valor de
Passo 1
Vamos resumir o que o exercício pede: Temos um mol de um gás ideal monoatômico com capacidade calorífica molar a volume constante
. Esse gás está sob pressão constante de
e é resfriado de
para
. No item (a), queremos descobrir a capacidade calorífica molar do gás à pressão constante, que é
.
Aqui, vamos utilizar conceitos de termodinâmica relacionados às capacidades caloríficas de gases ideais.
Passo 2
Sabemos da termodinâmica que, para um gás ideal, a capacidade calorífica molar à pressão constante (
) e à volume constante (
) estão relacionadas pela seguinte equação:
Onde
é a constante dos gases ideais.
Passo 3
Já temos o valor de
fornecido no enunciado:
Agora, substituímos esse valor na equação para
:
Resposta
A capacidade calorífica molar do gás à pressão constante é
.