Pergunta
1. Tres mols de um gás ideal e monoatômico são sub- metidos a uma transformação termodinâmica que o faz passar do estado A para o estado B com variação de energia interna de U_(wedge )=2200 J para U_(n)=400 Considere a constante universal dos gases ideais R=8,3 J - e determine a variação de tempera- 3. Avalie o comportamento de 2 mols de um gas ideal. nos itens descritos a seguir. Considere a constante universal dos gases ideais R=8,3(J)/(molcdot K) a) Qual a variação da energia interna dessa quanti- dade de gás, caso a temperatura varie de 55^circ C ate 110002 112 receoer, por parte em ene mica e mecân Apesar de aplicá-la ao ideais. Para tente
Solução
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AdrianoElite · Tutor por 8 anos
Responder
Para resolver o problema, precisamos calcular a variação de energia interna (\( \Delta U \)) usando a primeira lei da termodinâmica para um gás ideal monoatômico. A fórmula para a variação de energia interna é:<br /><br />\[ \Delta U = nC_v\Delta T \]<br /><br />onde:<br />- \( n \) é o número de mols do gás,<br />- \( C_v \) é a capacidade calorífica molar a volume constante,<br />- \( \Delta T \) é a variação de temperatura.<br /><br />Para um gás ideal monoatômico, a capacidade calorífica molar a volume constante (\( C_v \)) é:<br /><br />\[ C_v = \frac{3}{2}R \]<br /><br />onde \( R \) é a constante universal dos gases ideais (\( 8,3 \, \text{J/mol·K} \)).<br /><br />Primeiro, precisamos converter a variação de temperatura para Kelvin:<br /><br />\[ \Delta T = 110^{\circ}C - 55^{\circ}C = 55^{\circ}C = 55 + 273,15 = 328,15 \, K \]<br /><br />Agora, podemos calcular a variação de energia interna:<br /><br />\[ \Delta U = 2 \, \text{mol} \times \frac{3}{2} \times 8,3 \, \text{J/mol·K} \times 328,15 \, K \]<br /><br />\[ \Delta U = 2 \times 1,5 \times 8,3 \times 328,15 \]<br /><br />\[ \Delta U = 3 \times 8,3 \times 328,15 \]<br /><br />\[ \Delta U = 24,9 \times 328,15 \]<br /><br />\[ \Delta U = 8207,07 \, \text{J} \]<br /><br />Portanto, a variação de energia interna dessa quantidade de gás, caso a temperatura varie de \( 55^{\circ}C \) até \( 110^{\circ}C \), é \( 8207,07 \, \text{J} \).
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