Um mol de gás monoatômico passa por uma transformação isobárica. Inicialmente o gás estava a temperatura de
, após a transformação, a temperatura se eleva para
. DADOS:
. K .
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos um mol de um gás monoatômico passando por uma transformação isobárica (de pressão constante). Inicialmente, a temperatura é de
e aumenta para
. Vamos precisar usar conceitos de termodinâmica, especificamente para processos isobáricos, e as fórmulas para calcular o trabalho realizado pelo gás. Os dados fornecidos são a capacidade calorífica a pressão constante (
) e a constante dos gases ideais (
).
Passo 2
Primeiro, vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, já que a termodinâmica utiliza a escala Kelvin.
Passo 3
Em um processo isobárico (pressão constante), o trabalho realizado pelo gás (
) pode ser calculado usando a fórmula:
Mas como não temos a pressão (
), podemos utilizar a relação dos gases ideais para substituir
. Sabemos que para um gás ideal:
Portanto, a variação de volume (
) é:
Substituindo na fórmula do trabalho:
Passo 4
Vamos calcular a variação de temperatura (
):
Passo 5
Agora, substituímos os valores na fórmula do trabalho:
Resposta
O trabalho realizado pelo gás durante a transformação isobárica é de aproximadamente
.