A pá giratória da figura abaixo adiciona energia térmica por atrito a um gás ideal monoatômico em um recipiente isolado e fechado. A pá giratória é acionada por uma corda sem massa ligada a um objeto em queda, como mostrado na figura. Nesta experiência, um objeto de cai através de uma distância total de e a temperatura do gás aumenta .
Assumindo que toda a energia mecânica perdida pelo objeto em queda é ganha pelo gás, quantos mols de gás devem estar presentes neste recipiente?
Passo 1
Em problemas assim, uma boa tática de resolução é caracterizar o processo antes. Nesse caso, o gás está recebendo calor, através do atrito das pás, em um processo a volume constante.
Desta forma, como o volume não varia o e assim, a variação de energia interna é
Lembre-se que
O problema, nós diz que que toda a energia potencial perdida, vira calor, assim
Como o bloquinho desceu , então
Agora, igualando isso com a fórmula que vimos
Isolando o número de mols,
Resposta
Alternativa