Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 9ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 9º - Capítulo 19.3 - Ex. 3
Uma amostra de oxigênio com um volume de a e se expande até um volume de a uma pressão de . Determine (a) o número de mols de oxigênio presentes na amostra e (b) a temperatura final da amostra.
Passo 1
Show de bolinhas galera, como estamos falando de uma amostra de oxigênio, que é um gás ideal, podemos aplicar a lei dos gases ideais dada como:
Onde é a pressão, o volume do gás e a temperatura que o oxigênio se encontra, enquanto é o número de mols que a amostra possui. Dessa maneira, isolando obtemos que:
Agora, vamos aplicar isso ao estado inicial do gás, já que ainda não temos a temperatura do estado final.
Mas primeiro precisamos converter tudo para as unidades do Sistema Internacional, de forma que:
Sendo assim:
Passo 2
Beleza, agora que sabemos o número de moles (que não muda ao longo do processo), podemos usar novamente a lei dos gases ideais pra descobrir a temperatura do gás no estado final:
Isolando :
Mas antes vamos converter o volume para o SI:
E agora podemos substituir na equação, tal que:
E passando para , temos que:
