Duas amostras de 0,10 molde nitrogênio gasoso sofrem os dois processos representados na FIGURA P17.S7. Quanto calor é requeri- 1 do em cada um deles?

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!

Os dois processos são isocóricos e isobáricos.

O processo A é isocórico, o que significa,

T f T i = p f p i ⇒ T f = T i p f p i = T i 1 a t m 3 a t m = 1 3 T i

Da equação do gás ideal,

T i = p i V i n R = 3 × 1.013 × 10 5 P a 2000 × 10 - 6 m 3 0.10 m o l 8.31 J m o l K = 731.4 K ⇒ T f = 1 3 T i = 243.8 K ⇒ T f - T i = - 487.6 K

Assim, o calor necessário para o processo A é,

Q A = n C v Δ T = 0.10 m o l 20.8 J m o l K - 487.6 K = - 1000 J

Passo 2

O processo B é isobárico, o que significa,

T f V f = T i V i ⇒ T f = T i V f V i = T i 3000 c m 3 1000 c m 3 = 3 T i

Da equação do gás ideal:

T i = p i V i n R = 2 × 1.013 × 10 5 P a 1000 × 10 - 6 m 3 0.10 m o l 8.31 J m o l K = 243.8 K ⇒ T f = 3 T i = 731.4 K ⇒ T f - T i = 487.6 K

Assim, o calor necessário para o processo B é:

Q B = n C p Δ T = 0.10 m o l 29.1 J m o l K 487.6 K = 1400 J

Resposta

- 1000 J   e   1400 J

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