Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 19.7 - Ex. 47

A temperatura de 2,00   m o l s de um gás ideal monoatômico é aumentada de 15,0   K a volume 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.

Passo 1

(a) Bom, como é a fórmula do trabalho realizado por um gás?

W = ∫ p   d V

E se o volume é constante (como disse o enunciado), o que isso quer dizer? Que o trabalho é z e r o .

W = 0

Passo 2

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

Q = n C V Δ T

Em que usamos o C V já que todo o processo ocorre a volume constante! No caso de um gás monoatômico, a fórmula do C V fica assim:

C V = 3 2 R

E então:

Q = n 3 2 R Δ T

Q = 2 3 2 ( 8,31 ) ( 15 )

Q = 374   J

Passo 3

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

Δ E i n t = Q - W

Δ E i n t = 374 - 0 = 374   J

Passo 4

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

Δ K m é d = Δ E i n t N

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

N = n N A

N = ( 6,02.10 23 ) ( 2 )

Δ K m é d = 374 12,04.10 23

Δ K m é d = 3,11   .   10 - 22   J

Resposta

(a) W = 0 .

(b) Q = 374   J .

(c) Δ E i n t = 374   J

(d) Δ K m é d = 3,11   .   10 - 22   J

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

A temperatura de 3,00 mols de um gás diatômico ideal é aumentada de 40,0° C sem mudar a pressão do gás. As moléculas do gás giram, mas não oscilam. (a) Qual é a energia transferida para o gás na forma
Um mol de um gás ideal diatômico vai de a a c ao longo da trajetória diagonal na figura. A escala do eixo vertical é definida por p a b = 5,0k P a e p c = 2,0k P a , e a escala do eixo horizontal é de
Quando 1,0m o l de gás oxigênio ( O 2 ) é aquecido a pressão constante a partir de 0 ° C , que quantidade de calor deve ser adicionada ao gás para que o volume dobre de valor? (As moléculas giram, mas
Fornecemos 70J de calor a um gás diatômico, que se expande a pressão constante. As moléculas do gás giram, mas não oscilam. De quanto a energia interna do gás aumenta?
Suponha que 4,00m o l s de um gás ideal diatômico, com rotação molecular, mas sem oscilação, sofrem um aumento de temperatura de 60,0K em condições de pressão constante. Qual é (a) a energia Q transfe