Um sistema termodinâmico consiste de um gás ideal monoatômico em que n=2,0 moles dele sofre um processo isobárico, cuja temperatura varia de Ti=27^circ C para Tf=127^circ C. Determine:
(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 ( De) é:
De
Aqui, n é o número de moles, R é a constante dos gases ideais ( 8,314 , J/(mol·K)) e De 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.
Ti = 27°C = 27 + 273,15 = 300,15 , K
Tf = 127°C = 127 + 273,15 = 400,15 , K
Agora, calculamos a variação de temperatura:
De

Passo 4

Agora, vamos substituir os valores na fórmula da variação da energia interna:
De

Passo 5

Fazendo as contas:
De
De
De
De

Resposta

A variação da energia interna do gás é de aproximadamente 2494 , J.

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