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Dois mols de um gás ideal sofrem uma expansão na qual seu volume aumenta de 2L para 4L à pressão constante de 2. 10^5 N/m^2. (Dados: R = 8,3 J/mol e K: 1 L = 10^3 m^3)
A) calcule o trabalho realizado pelo gás nessa expansão.
B) o que aconteceu com a energia interna do gás: aumenta, diminui ou permanece constante?
Respostas
A) O trabalho realizado pelo gás nessa expansão foi 4. 10² Joules.
B) A energia interna do gás aumenta.
Nas transformações isobáricas, ou seja com a pressão mantida constante durante o processo, o trabalho realizado sobre ou por um gás ideal pode ser calculado por meio do produto da pressão do gás pela variação de volume que o mesmo sofre.
T = P. ΔV
Transformando a unidade de volume de litros para metros cúbicos-
1 litro ----------------------------- 10⁻³ m³
2 litros --------------------------- Vo
Vo = 2. 10⁻³ m³
1 litro ----------------------------- 10⁻³ m³
4 litros --------------------------- Vf
Vf = 4. 10⁻³ m³
Calculando o trabalho realizado pelo gás (T >0 )
T = 2. 10⁵. (4. 10⁻³ - 2.10⁻³)
T = 2. 10⁵ . 2. 10⁻³
T = 4. 10² Joules
Nas transformações isobáricas, a pressão é mantida constante durante todo o processo. Nesse caso o volume do gás será diretamente proporcional à temperatura do mesmo.
As transformações isobáricas obedecem a Lei de Charles, segundo a qual, sob a mesma pressão, volume e temperatura são diretamente proporcionais.
Vo/To = Vf/Tf
Sendo a temperatura diretamente proporcional ao volume, se o volume aumenta a temperatura aumenta.
A energia interna do gás também aumentou, já que a temperatura aumentou.
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