A FIGURA P17.6l representa um processo termodinâmico sofrido por 0,015 mo! de hidrogênio gasoso.

a. Quanto trabalho é realizado sobre o gás? b. Qual é variação sofrida pela energia térmica do gás? e. Que quantidade de energia térmica é transferida para o gás?

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.

Letra a:

O trabalho feito no gás é o negativo da área sob o gráfico p-versus-V, ou seja,

W = -   á rea sob a curva = - 50.7 J

Passo 2

Letra b:

A mudança na energia térmica é:

Δ E t h = n C V Δ T = n C V T f - T i

Usando a lei do gás ideal para calcular as temperaturas inicial e final,

T i = p i V i n R = 4.0 × 1.013 × 10 5 P a 100 × 10 - 6 m 3 0.015 m o l 8.31 J m o l K = 325 K T f = p f V f n R = 1.013 × 10 5 P a 300 × 10 - 6 m 3 0.015 m o l 8.31 J m o l K = 244 K

⇒ Δ E t h = 0.015 m o l 12.5 J m o l K 244 K - 325 K = - 15.2 J ≈ - 15 J

Passo 3

Letra c:

Da primeira lei da termodinâmica,

Δ E t h = Q + W ⇒ Q = Δ E t h - W = - 15.2 J - - 50.7 J = 35.5 J ≈ 36 J

Ou seja, 36 J de energia térmica são transferidos para o gás.

Resposta

  1. - 50.7 J
  2. ≈ - 15 J
  3. 36 J
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