o gráfico representa a transformação de um gás ideal que passa do Estado um para o estado 2 e, depois, do estado 2 para o estado 3. Para que o gás passe do estado 1 para o 2, é necessário que sejam fornecidos 100 kJ de calor; para que passe do estado 2 para 3, que sejam retirados 50 kJ. Sabe-se que a pressão do gás no estado 1 é de 100kPa. determine a variação da energia interna do gás ao passar do estado 1 para o estado 3.
Respostas
A variação da energia interna do gás ao passar do estado 1 para o estado três é de -150kJ.
Vamos aos dados/resoluções:
Sabemos que a variação de energia interna é a diferença entre o calor e o trabalho realizado pelo gás, então matematicamente teremos:
∆U = Q - C
De i a II, podemos visualizar que a pressão não varia;
P1. V1 / T1 = P2 . V2/ T2
P1 . 10 / 100 = P2 . 12 / 120
P1 = P2
Com isso então, o trabalho realizado será de :
C = p.∆V = 100.10³.(12-10) = 200.10³ J
Das variações de energia interna :
∆U (I - II) = 100.13³ - 200.10³ = -100.10³ J ;
UI - UII = -100.10³J
Como de II á III pode se perceber, o volume não vario então o gás não realiza trabalho, visto que: C = p.∆V
Como ∆V = 0 > C = 0, então ocorrerá de ∆U = Q - C >>> ∆U = Q e com tudo isso foi retirado 50kJ, então temos que UII - UIII = -50kJ
Finalizando então;
Se igualarmos as duas equações teremos então:
UI - UII = -100.10³J
UII - UIII = -50.10³J
UI - UIII = -150.10³J = -150kJ
espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)