Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 2- Ed: 12º - Capítulo 19.Exercício - Ex. 29

A temperatura de 0,150 mol de um gás ideal é mantida constante a 77 ° C   enquanto seu volume é reduzido para 25 % do volume inicial. A pressão inicial do gás é 1,25 atm. a) Calcule o trabalho realizado pelo gás. b) Qual é a variação da sua energia interna? c) O gás troca calor com suas vizinhanças? Se sim, qual é o calor absoluto desse calor? O gás absorve ou libera calor?

Passo 1

Calcularemos W e Δ U e usaremos a primeira lei para calcular Q .

Lembrando que o trabalho será calculado por:

W = ∫ V 1 V 2 p   d V

E que a equação:

p V = n R T implica em p = n R T V

Assim,

W = ∫ V 1 V 2 n R T V   d V = n R T ∫ V 1 V 2 d V / V = n R T ln ⁡ V 2 V 1

(trabalho realizado durante um processo isotérmico).

Passo 2

  1. Logo, temos que:

    2. W = 0,150 m o l 8,3145 J / m o l ⋅ K 350   K ln ⁡ 0,25 V 1 V 1 = 436,5   J   ln ⁡ 0,25 = - 605   J

    W para o gás é negativo, pois o volume diminui.

    Passo 3

  2. E ∆ U é dado por:

    3. ∆ U = n C V ∆ T

    para qualquer processo de gás ideal.

    Δ T = 0 (isotérmico) então Δ U = 0 .

    Δ U = 0 para qualquer processo de gás ideal em que T não seja alterado.

    Passo 4

  3. Para sabermos se o gás troca calor com a vizinhanças:

∆ U = Q - W

∆ U = 0 então Q = W = - 605 J ( Q é negativo; o gás libera 605   J de calor para o ambiente.)

Resposta

  1. W = - 605   J
  2. Δ U = 0
  3. Q é negativo; o gás libera 605   J de calor para o ambiente.
Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

O motor do carro esportivo Ferra F355 F1 injeta o ar a 20 ° C e 1 atm e comprime-o adiabaticamente até atingir 0,0900 do seu volume inicial. O ar pode ser considerado um gás ideal com γ = 1,40 . a)Des
Em um processo adiabático de um gás ideal, a pressão diminui. Nesse processo, a energia interna do gás aumenta ou diminui? Explique seu raciocínio.
Um cientista adiciona 970 J de calor a 1,75mol de um gás ideal para aquece-lo de 10 ° C a 25 ° C sob a pressão constante. O gás realiza +223 J de trabalho durante a expansão. a) Calcule a variação de
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) C
Um jogador de basquete faz a bola bater no chão, comprimindo-a a 80,0 % de seu volume original. O ar (suponha que o ar seja essencialmente um gás) dentro da bola está originalmente à temperatura de 20