A temperatura de 2,00m o l s de um gás ideal monoatômico é aumentada de 15,0K à pressão constante. Determine (a) o trabalho W realizado pelo gás, (b) a quantidade Q de calor transferida para o gás, (c) a variação Δ E i n t da energia interna do gás e (d) a variação Δ K da energia cinética média por átomo.

(a) W = 249J .(b) Q = 623J .(c) Δ E i n t = 374J (d) Δ K m é d = 3,11.10 - 22J é

Enunciado

(a) Bom, trabalho à pressão constante é nossa especialidade, a fórmula é tranquila:

O único problema aí é que a gente não tem a variação do volume! Mas pela lei dos gases ideais:

Vamos subtrair uma equação da outra:

Mas como a pressão é constante e igual a :

Ou seja:

(b) Como temos a variação de temperatura, a melhor forma de calcular o calor absorvido pelo gás é por essa fórmula aqui:

E aí tome cuidado pra não errar na fórmula do :

Essa fórmula aí vale pra qualquer gás, o que muda é o valor do , que no caso de um gás monoatômico (como é na questão), fica assim:

E então:

(c) Bom, calculamos o trabalho e calculamos o calor absorvido. Como calcular agora a variação da energia interna? Primeira lei da termodinâmica!

(d) Agora você tem que lembrar dessa relação aqui entre as duas variações de energia:

Onde é o número de moléculas do gás, que dá pra achar tranquilamente usando o número de mols que já temos:

(a) .

(b) .

(c)

(d)