Pergunta
Questão 04 - Um gás sofre uma transformação isobárica mantendo sua pressão em 10 Pa, enquanto o seu volume e temperatura aumentam. Elabore o gráfico volume versus teniperatura absoluta do gás que sofre transformação isobárica. Sabendo que no ponto A o volume é Va=4m^3 e a temperatura absoluta Ta =20K e no ponto B o volume é Vb=10m^3 e temperatura absoluta Tb=80K Considerando que o gás recebe 3001 de calor, calcule a variação de energia interna do gás. Questão 05 - (Unimontes) Em uma compressão isotérmica , o trabalho realizado sobre gás é 800 J. Calcule o calor cedido pelo gás no processo e a variação da energia interna, em joules.
Solução
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MoisésMestre · Tutor por 5 anos
Responder
Questão 04:<br />Para elaborar o gráfico volume versus temperatura absoluta do gás que sofre transformação isobárica, podemos utilizar a lei dos gases ideais, que relaciona volume (V), temperatura (T) e pressão (P) de uma maneira linear.<br /><br />A lei dos gases ideais é dada por:<br /><br />\[ \frac{V}{T} = \text{constante} \]<br /><br />Isso significa que, para uma transformação isobárica (pressão constante), o volume é diretamente proporcional à temperatura absoluta. Portanto, podemos plotar o gráfico com o eixo x representando a temperatura absoluta (K) e o eixo y representando o volume (m³).<br /><br />No ponto A, temos o volume \( V_a = 4 \, m^3 \) e a temperatura absoluta \( T_a = 20 \, K \). No ponto B, temos o volume \( V_b = 10 \, m^3 \) e a temperatura absoluta \( T_b = 80 \, K \).<br /><br />Podemos utilizar a fórmula da transformação isobárica para calcular a variação de energia interna do gás:<br /><br />\[ \Delta U = nC_v\Delta T \]<br /><br />Onde \( n \) é o número de mols de gás, \( C_v \) é a capacidade de calor específica a volume constante e \( \Delta T \) é a variação de temperatura absoluta.<br /><br />Para calcular a variação de energia interna, precisamos conhecer o número de mols de gás e a capacidade de calor específica a volume constante. Como esses valores não foram fornecidos, não é possível calcular a variação de energia interna do gás.<br /><br />Questão 05:<br />Em uma compressão isotérmica, o trabalho realizado sobre o gás é de 800 J. Para calcular o calor cedido pelo gás no processo e a variação da energia interna, podemos utilizar a primeira lei da termodinâmica.<br /><br />A primeira lei da termodinâmica é dada por:<br /><br />\[ \Delta U = Q - W \]<br /><br />Onde \( \Delta U \) é a variação de energia interna, \( Q \) é o calor cedido pelo gás e \( W \) é o trabalho realizado sobre o gás.<br /><br />No caso de uma compressão isotérmica, o trabalho realizado sobre o gás é negativo, pois o gás está sendo comprimido. Portanto, podemos escrever a equação como:<br /><br />\[ \Delta U = Q + W \]<br /><br />Substituindo os valores fornecidos, temos:<br /><br />\[ \Delta U = Q - 800 \, J \]<br /><br />Como não temos informações sobre a variação de energia interna, não é possível calcular o valor exato de \( Q \). No entanto, podemos afirmar que o calor cedido pelo gás será igual à variação de energia interna mais o trabalho realizado sobre o gás.
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