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 .

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