(2,0 pontos) Você precisa aumentar a temperatura de um gás em 10^circ C. Para gastar o mínimo de calor possível você deveria aquecer o gás mantendo a pressão ou o volume contante? Explique.

Passo 1

Vamos entender o que a questão está nos pedindo. Precisamos aumentar a temperatura de um gás em 10^circ C. Mas, para gastar o mínimo de calor possível, precisamos decidir se devemos aquecer o gás mantendo a pressão constante ou o volume constante. Para resolver isso, vamos usar conceitos de termodinâmica, especificamente os processos isobárico (pressão constante) e isocórico (volume constante).

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que quando a temperatura de um gás aumenta, a quantidade de calor necessário depende de como o gás está sendo aquecido. Existem duas situações principais:
  • Processo Isobárico: pressões constante. Aqui, a quantidade de calor é calculada usando a capacidade calorífica a pressão constante, Cp.
  • Processo Isocórico: volume constante. Aqui, a quantidade de calor é calculada usando a capacidade calorífica a volume constante, Cv.

Passo 3

A relação entre Cp e Cv para um gás ideal é dada por:
Cp = Cv + R
onde R é a constante dos gases. Isso nos mostra que Cp é sempre maior que Cv.

Passo 4

A quantidade de calor necessária para aquecer o gás é dada por:
  • Isobárico: Qp = n Cp De
  • Isocórico: Qv = n Cv De
Como Cp > Cv, isso significa que Qp > Qv. Ou seja, é necessário mais calor para aquecer o gás a pressão constante do que a volume constante.

Passo 5

Portanto, para gastar o menor calor possível ao aumentar a temperatura do gás em 10^circ C, a melhor opção é manter o volume constante.

Resposta

Para gastar o mínimo de calor possível, você deve aquecer o gás mantendo o volume constante.

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