O volume de um gás aumenta de 2,0 L a 6,0L a temperatura constante. Calcule o trabalho feito pelo gás se ele se expandir:
a) Contra uma pressão constante de 1,2 atm

Passo 1

Vamos lá! A gente tem um gás que está expandindo de 2,0 litros para 6,0 litros sem mudar a temperatura. O que a gente quer saber é quanto trabalho esse gás fez ao se expandir contra uma pressão constante de 1,2 atm. Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula do trabalho em expansão de gases e fazer umas conversões de unidades.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual a fórmula para calcular o trabalho feito por um gás quando ele se expande contra uma pressão constante. A fórmula é:
W = P times De
Onde:
  • é o trabalho
  • é a pressão constante
  • é a variação do volume

Passo 3

Agora, vamos calcular a variação do volume ( De). O volume inicial é de 2,0 litros e o final é de 6,0 litros. Portanto:

Passo 4

A pressão dada está em atmosferas (atm), e o volume está em litros. Para calcular o trabalho em joules (J), é mais fácil converter as unidades para que fiquem compatíveis. Sabemos que:
1, L cdot atm = 101,325, J
Então, vamos calcular o trabalho em W = 1,2, atm times 4,0, L = 4,8, L cdot atm primeiro:

Passo 5

Agora, vamos converter esse valor para joules:
W = 4,8, L cdot atm times 101,325, JL cdot atm approx 486, J

Resposta

O trabalho feito pelo gás nessa expansão é de aproximadamente 486 joules.

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