Uma amostra de gás ideal, contendo n mols a uma temperatura T1 e ocupando um volume V1 sofre uma expansão isotérmica até seu volume dobrar. Em função de n, T1 e V., quais são (a) a temperatura final gás, (b) o trabalho realizado sobre o mesmo e (e) a energia térmica transferida para ele?

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!

Este é um processo isotérmico.

Letra a:

A temperatura final é T 2 = T 1 porque o processo é isotérmico.

Passo 2

Letra b:

O trabalho feito no gás é:

W = - ∫ V 1 V 2   p d V = - ∫ V 1 V 2   n R T 1 V d V = - n R T 1 ln ⁡ V 2 V 1 = - n R T 1 ln ⁡ 2

Passo 3

Letra c:

Da primeira lei da termodinâmica Δ E t h = W + Q = 0 J , porque Δ T = 0 K . Assim, a energia térmica transferida para o gás é:

Q = - W = n R T 1 ln ⁡ 2

Resposta

  1. A temperatura final é T 2 = T 1 porque o processo é isotérmico.
  2. - n R T 1 ln ⁡ 2
  3. Q = - W = n R T 1 ln ⁡ 2
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