1-Em um processo isobárico reversível, um gás ideal é expandido de um |
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volume inicial de 3 litros para um volume final de 19,2 litros. No processo foi |
utilizado uma quantidade de calor de
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de
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unidades usuais, celsius (sem o sinal
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Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão trata de um processo isobárico reversível envolvendo um gás ideal. Precisamos calcular a variação de temperatura desse processo. Para isso, vamos precisar usar conceitos de termodinâmica, como a primeira lei da termodinâmica e a relação entre calor, trabalho e variação de energia interna em processos isobáricos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que em um processo isobárico, a pressão (
) permanece constante. A primeira lei da termodinâmica nos diz que:
Onde:
-
é a variação da energia interna, -
é o calor trocado, -
é o trabalho realizado.
Passo 3
Como o processo é isobárico, o trabalho realizado pelo gás pode ser calculado por:
Onde
é a variação de volume. Vamos calcular
:
Convertendo para metros cúbicos (já que 1 L =
):
Passo 4
Agora, precisamos encontrar a pressão
. Sabemos que para um gás ideal:
Mas como a pressão é constante e não temos informações sobre a quantidade de matéria (
) ou a constante dos gases (
), vamos usar a relação com a variação de entropia.
A variação de entropia em um processo isobárico é dada por:
Rearranjando para encontrar
:
Dado que
e
, podemos calcular
:
Resposta
A variação de temperatura do processo é de aproximadamente 4 K.