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Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 19.Exercício - Ex. 37

Durante uma expansão adiabática, a temperatura de 0,450 mol de argônio (Ar) cai de 50 ° C para 10 ° C . O argônio pode ser tratdo como um gás ideal. a) Desenhe um diagrama p V para esse processo. b) Calcule o trabalho realizado pelo gás. c) Qual é a variação da energia interna do gás?

Passo 1

  1. Na expansão, a pressão diminui e o volume aumenta. O diagrama p V é:

    2. Passo 2

  2. Meios adiabáticos significa que: Q = 0 . Então,

    3. ∆ U = Q - W

    Que implica que:

    W = - ∆ U = - n C V ∆ T = n C V ( T 1 - T 2 )

    Pela tabela 19.1:

    C V = 12,47 J / m o l ⋅ K

    Assim,

    W = ( 0,450 m o l ) ( 12,47 J / m o l ⋅ K ) ( 50 ° C - 10 ° C ) = + 224 J

    W positivo para Δ V > 0 (expansão).

    Passo 3

  3. E então, ∆ U :

∆ U = - W = - 224 J

Não há entrada de energia térmica. A energia para realizar o trabalho de expansão vem do mercado interno energia do gás, o que diminui. Para um gás ideal, quando T diminui, U diminui.

Resposta

  2. + 2 24 J
  3. - 224 J
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