Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 19.8 - Ex. 52
Suponha que de gás oxigênio () são aquecidos de a a pressão atmosférica. (a) Quantos mols de oxigênio estão presentes? (A massa molar do oxigênio está na tabela 19-1.) (b) Qual é a quantidade de calor transferida para o oxigênio? (As moléculas giram, mas não oscilam.) (c) Que fração do calor é usada para aumentar a energia interna do oxigênio?
Na tabela : Massa molar do oxigênio é
Passo 1
(a) Bom, se temos de gás oxigênio, isso vira praticamente uma questão de química.
O enunciado deu a massa molar do gás oxigênio:
Essa é a massa de um mol de , então se isso é um mol, quantos mols estão presentes em ?
É só fazer uma regra de três simples:
Ok, vamos em frente.
Passo 2
(b) Se as moléculas giram sem oscilar, e o oxigênio é um gás diatômico, a gente já sabe que:
Mas como o processo acontece a pressão constante, podemos usar essa fórmula aqui:
Onde o calor específico molar a pressão constante é:
E então:
E é o número de mols que acabamos de calcular:
Passo 3
(c) Agora o que acontece é o seguinte: esse valor que calculamos é a energia total que foi entregue ao gás, a questão agora é, qual fração desse total foi usada para aumentar a energia interna do gás.
Beleza, é só calcularmos a variação da energia interna e dividir o resultado pela energia total, ou seja, dividir por .
E agora a fração vai ser:
Ou seja:
Resposta
(a) .
(b) .
(c) .