A temperatura de de um gás ideal monoatômico é aumentada de a pressão constante. Calcule
- O trabalho realizado pelo gás
- A energia transferida para o gás (Dê a resposta em termos da constante dos gases ideais )
- A variação de energia interna do gás (Dê a resposta em termos da constante dos gases ideais )
- A variação da energia cinética média por átomo. (Dê a resposta em termos da constante de Boltzmann )
Passo 1
Temos que o realizado pelo gás é dado por
Lembrando da equação dos gases
Como pelo enunciado e
Passo 2
Temos que o calor trocado a pressão constante é dado por
Onde é o calor específico a pressão constante e é dado por
(onde é número de graus de liberdade do sistema que no caso de um gás monoatômico é )
Assim
Passo 3
Temos pela primeira lei para gases ideais que
Passo 4
Temos que a energia cinética média se relaciona com a temperatura por
Assim uma variação de temperatura leva a uma variação de energia cinética