Um sistema, constituído de 0,32 mol de um gás monoatômico, com cp^prime=52 R, ocupa um volume de 2,2 L à pressão de 2,4 atm. O gás é aquecido à pressão constante até atingir o volume de 4,4 L. Determine:
b) O valor do trabalho. (0,75 pt)

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:
W = P De
onde é a pressão e é a variação do volume.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a variação do volume De. 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:
  • P = 2,4 , atm = 2,4 times 101,325 , Pa = 243,18 , Pa
  • De
Convertendo:

Passo 4

Aplicando a fórmula do trabalho:
W = P De

Resposta

O trabalho realizado pelo gás é de aproximadamente .

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