Uma amostra de 14 g de gás nitrogênio nas CNTP é comprimida durante um processo isocórico até a pressão de 20 atm. Quanto valem (a) a temperatura final do gás; (b) o trabalho realizado sobre o mesmo; (e) o calor transferido para o gás; e (d) a razão de compressão P m..JP'";" correspondente? (e) Represente o processo em um diagrama p V usando escalas adequadas para os dois eixos.

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Então vamos resolver essa questão bem legal aqui e passo a passo pra gente tirar 10 na provinha!

Vamo lá!

O gás é considerado um gás ideal sujeito a um processo isocórico.

Letra a:

O número de moles em 14.0g de gás N 2 é:

n = M M mol  = 14.0 g 28 g m o l = 0.50 m o l

Em T i = 273 K   e   p i = 1.0 a t m = 1.013 × 10 5 P a , o gás tem um volume:

V i = n R T i p i = 0.0112 m 3 = 11.2 L

Para um processo isocórico V i = V f ,

T f T i = p f p i = 20 a t m 1 a t m = 20 ⇒ T f = 20 273 K = 5460 K ≈ 5500 K

Passo 2

Letra b:

O trabalho realizado no gás é W = - p Δ V = 0 J .

Passo 3

Letra c:

A entrada de calor para o gás é:

Q = n C V T f - T i = 0.50 m o l 20.8 J m o l K 5460 K - 273 K = 5.4 × 10 4 J

Passo 4

Letra d:

A razão de pressão é:

p m a x p m i n = p f p i = 20 a t m 1 a t m = 20

Passo 5

Letra e:

Resposta

  1. ≈ 5500 K
  2. - p Δ V = 0 J .
  3. 5.4 × 10 4 J
  4. 20
  5. Ver figura
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