Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 19.Exercício - Ex. 38

Um cilindro contém o,q00 mol de um gás ideal monoatômico. No estado inicial, o gás está sob pressão de 1,0 × 10 5   P a e ocupa um volume igual a 2,50 × 10 - 3 m 3 . a) Calcule a temperatura inicial do gás em kelvins. b) O gás sofre uma expansão, atingindo o dobro de seu volume inicial. Ache a temperatura final do gás (em kelvins) e a pressão do gás sabendo que a expansão é i) isotérmica; ii) isobárica; adiabética.

Passo 1

E aí galera, aqui vamos utilizar a formula do gás ideal:

p V = n R T .

Para o processo adiabático,

T 1 V 1 γ - 1 = T 2 V 2 γ - 1

Para um gás monatômico ideal,

γ = 5 3

Passo 2

  1. Calculando a temperatura inicial do gás, T :

    2. T = p V n R = ( 1,00 × 10 5 × P a ) ( 2,50 × 10 - 3   m 3 ) ( 0,1 m o l ) ( 8,3145 J / m o l ⋅ K ) = 301   K

    Passo 3

  2. (i) Isotérmico: Se a expansão é isotérmica, o processo ocorre a temperatura constante e a temperatura final é igual à temperatura inicial, ou seja, 301   K .

p 2 = p 1 V 1 V 2 = 1 2 p 1 = 5,00 × 10 4 P a

Passo 3

(ii) Isobárica: ∆ p = 0 , então:

p 2 = 1,00 × 10 5   P a

Implica que:

T 2 = T 1 V 1 V 2 = 2 T 1 = 602   K

Passo 4

(iii) Adiabática:

T 2 = T 1 V 1 γ - 1 V 2 γ - 1 = 301 K V 1 0,67 2 V 1 0,67 = 301 K 1 2 0,67 = 189   K

Em uma expansão isobárica, T aumenta. Em uma expansão adiabática, T diminui.

Resposta

  1. 301   K
  1. 5,00 × 10 4 P a
  2. 602   K
  3. 189   K
Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Durante uma compressão a pressão constante de 250P a , o volume de um gás ideal diminui de 0,80m 3 para 0,20m 3 . A temperatura inicial é 360K e o gás perde 210J na forma de calor. Qual é (a) a variaç
(a) Um gás ideal, inicialmente à pressão p 0 , sofre uma expansão livre até que o volume seja 3,00 vezes maior que o volume inicial. Qual é a razão entre a nova pressão e p 0 ? (b) Em seguida, o gás s
Uma amostra de oxigênio ( O 2 ) a 273K e 1,0a t m está confinada em um recipiente cúbico com 10c m de aresta. Calcule ∆ U g / K m é d é , onde ∆ U g é a variação da energia potencial gravitacional de
A temperatura de 3,00m o l s de um gás com C V = 6,00 c a l m o l . K é aumentada de 50,0K . Se o processo é conduzido a volume constante, qual é (a) o calor Q transferido, (b) o trabalho W realizado
Uma amostra de um gás ideal sofre uma expansão de uma pressão e volume iniciais de 32a t m e 1,0L para um volume final de 4,0L . A temperatura inicial é 300K . Se o gás é monoatômico e a expansão é is