Enunciado

Um gás ideal passa por um processo a uma temperatura constante (isotérmico) em um sistema fechado. A transferência de calor e o trabalho são, respectivamente

  1. 0, - c v Δ T (b) c v Δ T ,0(c) c p Δ T , R Δ T

(d) R ln ⁡ ( T 2 / T 1 ) , R ln ⁡ ( T 2 / T 1 )

Passo 1

Num processo isotérmico teremos que Δ U = 0 , daí, pela primeira lei da termodinâmica, temos:

Δ U = Q + W = 0

Q = - W

Ou seja, o calor transferido será igual ao trabalho.

Note que o trabalho é dado por:

- W = ∫ p d V  

Temos um gás ideal, então ele seguirá a equação dos gases ideais. Como o processo é isotérmico, nossa pressão não é constante, assim:

- W = ∫ 1 2 R T V d V = R T ln ⁡ V 2 V 1 = Q

Note que a nossa resposta será que o trabalho e o calor serão equivalentes a R T ln ⁡ V 2 V 1 , porém não temos alternativa com essa resposta. Ao consultar professores, vimos que a resposta que encontramos realmente é a correta, e o livro não tem a alternativa. Com isso, não podemos associar as alternativas do livro com a resposta do problema.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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