Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 19.Problemas Adicionais - Ex. 84
Uma amostra com de um gás ideal está inicialmente no estado à pressão e volume . Primeiro, o gás é levado ao estado com pressão e volume . Em seguida, é levado ao estado com pressão e volume . Qual é a temperatura do gás (a) no estado e (b) no estado ? (c) Qual é a variação da energia interna do gás do estado para o estado ?
Passo 1
(a) Se temos a pressão e o volume, dá pra usar a lei dos gases ideais pra calcular a temperatura:
Então no caso do estado :
Vamos só converter as unidades antes:
E substituindo isso na equação:
Passo 2
(b) E agora podemos fazer quase a mesma coisa para o estado . Convertendo as unidades:
E então:
Passo 3
(c) A variação da energia interna de um gás ideal segue essa fórmula aqui:
E então precisamos calcular a variação de temperatura.
Agora vamos usar a lei dos gases ideais pra comparar os estados e :
E vamos calcular a temperatura no estado , já que a do estado foi calculada ali em cima:
Ou seja, as duas temperaturas são iguais:
Resposta
(a) .
(b) .
(c) .