Porque
é maior que
?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A pergunta é: “Por que
é maior que
?” Estamos falando sobre termodinâmica, especificamente sobre as capacidades caloríficas específicas a pressão constante (
) e a volume constante (
). Vamos precisar entender o que cada uma dessas capacidades representa e como elas se relacionam para descobrir por que uma é maior que a outra.
Passo 2
Primeiro, vamos definir o que são
e
. A capacidade calorífica específica a pressão constante,
, é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de uma substância em 1 grau Celsius mantendo a pressão constante. Já a capacidade calorífica específica a volume constante,
, é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura em 1 grau Celsius mantendo o volume constante.
Passo 3
Agora, vamos usar a primeira lei da termodinâmica, que diz que o calor fornecido a um sistema (
) é igual à variação da energia interna (
) mais o trabalho realizado pelo sistema (
):
Passo 4
No caso de um processo a volume constante, não há trabalho de expansão, ou seja,
. Assim, o calor fornecido é totalmente usado para aumentar a energia interna:
Isso define
.
Passo 5
Já no processo a pressão constante, o sistema pode realizar trabalho de expansão. O trabalho feito por uma expansão isotérmica é dado por:
Então, o calor fornecido a pressão constante é usado tanto para aumentar a energia interna quanto para realizar trabalho:
Passo 6
Sabemos que, para gases ideais, a relação entre
e
é:
Onde
é a constante dos gases ideais. Como
é sempre positiva, isso mostra que
é sempre maior que
.
Resposta
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, quando a temperatura de um sal paramagnético varia de
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.
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