Física II ⇒ Termodinâmica - Transformações Gasosas Tópico resolvido

[Lelife]

Inicialmente, um gás ideal apresenta as seguintes condições: pressão (po) = [tex3]1,0.10^4Pa[/tex3], volume (Vo) = 1,0 litro e temperatura (To) = [tex3]27^{\circ}C[/tex3]. Se o volume do gás triplica isobaricamente, determine:

a) o trabalho realizado pelo gás nesse processo;
b) a temperatura final do gás, em grau Celsius;
c) a quantidade de calor que o gás trocou com o meio externo, em calorias, sendo 1cal = 4J

Respostas:

Resposta

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a) 20J
b) 670 graus Celsius
c) 12,5 cal

[theblackmamba]

a) Reação isobárica: podemos usar a fórmula do trabalho para pressão constante.

[tex3]\tau=p\cdot \Delta V[/tex3]
[tex3]\tau=1\cdot 10^4\cdot (3\cdot 10^{-3}-1\cdot 10^3)[/tex3]. Passei o volume para metros cúbicos.
[tex3]\tau=10^4 \cdot 2\cdot 10^{-3}[/tex3]
[tex3]\boxed{\tau=20\,\text{J}}[/tex3]

b)
Pela relação dos gases ideias a pressão constante:

[tex3]\frac{V}{T}=\frac{V'}{T'}[/tex3]
[tex3]\frac{1\cdot 10^{-3}}{300}=\frac{3\cdot 10^{-3}}{T'}[/tex3]
[tex3]T'=900K[/tex3]
[tex3]\boxed{T'=627^{\circ}\text{C}}[/tex3]

c)

[tex3]\Delta U=\frac{3}{2}\cdot p \cdot \Delta V[/tex3]. Mas, [tex3]\Delta U=Q-\tau[/tex3]
[tex3]Q-\tau=\frac{3}{2}\cdot \tau[/tex3]
[tex3]Q=\frac{5}{2}\cdot 20[/tex3]
[tex3]Q=50\,\text{J} \div 4[/tex3]
[tex3]\boxed{Q=12,5\,\text{cal}}[/tex3]