Um sistema, constituído de
de um gás monoatômico, com
, ocupa um volume de
à pressão de
. O gás é aquecido à pressão constante até atingir o volume de
. Determine:
b) O valor do trabalho.
b) O valor do trabalho.
Passo 1
Vamos dar uma geral no que o exercício está pedindo. Temos um gás monoatômico com 0,32 mol que ocupa um volume inicial de 2,2 litros sob uma pressão de 2,4 atm. Esse gás é aquecido mantendo a pressão constante até o volume aumentar para 4,4 litros. Nossa missão é descobrir quanto trabalho esse gás realizou durante esse processo. Para isso, vamos usar a fórmula do trabalho em processos de pressão constante:
onde
é a pressão e
é a variação do volume.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a variação do volume
. O volume inicial é 2,2 litros e o final é 4,4 litros. Então:
Passo 3
Agora, precisamos usar a fórmula do trabalho. No entanto, é importante que as unidades estejam compatíveis. Como a pressão está em atm e o volume em litros, vamos converter para unidades do Sistema Internacional para obter o trabalho em joules.
Sabemos que:
Convertendo:
Passo 4
Aplicando a fórmula do trabalho:
Resposta
O trabalho realizado pelo gás é de aproximadamente
.
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O que é difusão? Dê exemplos de processos onde existe difusão.
Uma placa contém canais paralelos, com espessura de 2 cm . Acima da placa com canais, o espaço é preenchido com gás, uma mistura de A e B mantendo a composição constante. A espécie A se difunde no canal de 1 mm de diâmetro. Na placa há uma superfície catalítica que promove a reação
. Esta reação ocorre muito rapidamente, e a produção de B é limitada pela difusão. O processo ocorre a temperatura de
e a 2 atm . A composição do gás sobre a placa é de
de A e
de B. O peso molecular de ambos é
. A difusividade de A em B é de
. Qual o número necessário de canais para manter a taxa de produção em
? Resp.: 23.179 canais.
Através de
de seção transversal de um material isolante (material que apresenta baixa condutividade térmica) de 4 cm de espessura com condutividade térmica
, é conduzido um fluxo de calor de
. Determine a diferença de temperatura entre as faces do isolante. Resposta:
.
Um campo de escoamento é dado por:
a) Determinar, explicando, a dimensão e o regime de escoamento (permanente ou transitório). (