Enunciado

Quando submetidos a uma dada variação de temperatura qual dos dois gases – ar ou oxigênio – experimenta maior variação na sua (a) entalpia h e (b) energia interna u?

Passo 1

Vamos considerar o ar e o oxigênio como dois gases ideais.

Para resolver a letra (a) devemos considerar a equação que relaciona a variação de entalpia com a variação de temperatura para um gás ideal:

Δ h   = m c P , m é d Δ T

Para comparar o ar e o oxigênio, devemos olhar a Tabela A-2b (página 910) e comparar os valores de c P   para os dois gases. Ao analisar os valores de c P para todas as temperaturas disponíveis na tabela (uma faixa que vai de 250 a 1000 K), é possível perceber que o c P do ar é maior que o do oxigênio para qualquer temperatura.

Passo 2

Para resolver a letra (b) devemos considerar a equação que relaciona a variação de energia interna com a variação de temperatura para um gás ideal:

Δ u   = m c V , m é d Δ T

Novamente, para comparar o ar e o oxigênio, devemos olhar a Tabela A-2b. Desta vez, iremos comparar os valores de c V   para os dois gases. Ao analisar os valores de c V , é possível perceber novamente que o c V do ar é maior que o do oxigênio para qualquer temperatura.

Resposta

Analisando as etapas anteriores podemos dizer que a variação da entalpia e de energia interna do ar são maiores que as do oxigênio para uma mesma variação de temperatura, pois seus c P e c V são maiores em qualquer temperatura.

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