Um sistema termodinâmico consiste de um gás ideal monoatômico em que
moles dele sofre um processo isobárico, cuja temperatura varia de
para
. Determine:
(a) A variação da energia interna do gás;
(a) A variação da energia interna do gás;
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um gás ideal monoatômico com 2,0 moles que passa por um processo isobárico (ou seja, a pressão fica constante). A temperatura sobe de 27°C para 127°C. Nosso objetivo aqui é encontrar a variação da energia interna desse gás.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que para um gás ideal monoatômico, a energia interna depende apenas da temperatura. A fórmula que usamos para a variação da energia interna (
) é:
Aqui,
é o número de moles,
é a constante dos gases ideais (
) e
é a variação de temperatura em Kelvin.
Passo 3
Vamos converter as temperaturas de Celsius para Kelvin, porque nas fórmulas de termodinâmica usamos a escala Kelvin.
Agora, calculamos a variação de temperatura:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores na fórmula da variação da energia interna:
Passo 5
Fazendo as contas:
Resposta
A variação da energia interna do gás é de aproximadamente
.