Dois recipientes de 800 cm3 contêm quantidades idênticas de um gás monoatômico a 20ºC. O recipiente A é rígido. O recipiente B dispõe de um pistão, com área de 100 cm2 e massa de 10 kg, que pode deslizar sem atrito para cima e para baixo. Os recipientes são colocados sobre queimadores idênticos e aquecidos durante o mesmo intervalo de tempo. a. A temperatura final do gás contido em A será maior do que, menor do que ou igual à temperatura final do gás em B? Explique. b. Represente os dois processos em um único diagrama p V. c. Quais são as pressões iniciais nos recipientes A e B? d. Suponha que os aquecedores forneçam 25 W de potência e que fiquem ligados durante 15 s. Qual é o volume final do gás no recipiente B?
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!
Suponha que o gás seja um gás ideal.
O volume do recipiente A é uma constante. Por outro lado, aquecer o recipiente B faz com que o volume mude, mas a pressão permanece a mesma.
Letra a:
Para o aquecimento do gás no recipiente A, . Da mesma forma, para o gás no recipiente B, . Como , vemos que . Os gases começaram na mesma temperatura, então .
Passo 2
Letra b:
Passo 3
Letra c:
A pressão no recipiente B exercida pelo gás é igual à pressão no gás pelo pistão. Isso é,
O recipiente A tem o mesmo volume, temperatura e número de moles de gás que o recipiente B, então
Passo 4
Letra d:
O aquecimento do recipiente B é isobárico, então,
Temos , e pode ser obtido a partir de,
O número de moles de gás é . Assim,
Resposta
- Ver resposta
- Ver figura