Enunciado

Um gás ideal se expande enquanto a pressão é mantida constante. Durante esse processo, há transferência de calor para dentro do gás ou para fora do gás? Justifique sua resposta.

Passo 1

Olá, tudo bem?

Para um processo a pressão constante, o calor é dado pela seguinte expressão:

Q = n C p Δ T

Passo 2

Agora vamos nos ater ao fato de que se trata de um processo a pressão constante em um gás ideal. Sendo assim, ele obedece à equação dos estados, e quando sua pressão é mantida constante podemos dizer o seguinte:

p V = n R T

Ou também:

p Δ V = n R Δ T

Δ T = p Δ V n R

Assim o calor é dado em função da variação de volume, saca só:

Q = n C p . p Δ V n R = C p R p Δ V

Passo 3

Como não existe pressão negativa, então p > 0 . Os valores de C p e R também são positivos. Sendo assim, como temos um processo de expansão, ou seja, um aumento no volume, o calor é positivo. Isso significa que o calor está fluindo para dentro do gás.

Q > 0

Resposta

Q > 0 ,   p o r t a n t o   c a l o r   f l u i   p a r a   d e n t r o   d o   g á s .

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Em um processo isocórico, d U=n C V d T . Mas, em um processo isobárico, não é verdade que d U=n C Pd T . Explique por que.
Em um processo adiabático para um gás ideal, a pressão diminui. Nesse processo, a energia interna do gás aumenta ou diminui? Explique.
Quando um gás é comprimido adiabaticamente no ar circundante, sua temperatura aumenta mesmo que não exista nenhum fluxo de calor para o interior do sistema. De onde provém a energia que faz sua temper
Quando você sopra sua mão com a boca completamente aberta, você sente o ar quente. Porém, quando você deixa a boca parcialmente fechada, formando um orifício em forma de "o", e sopra a mão, você sente