Question

3 - Suponha que um gás, a volume constante, liberasse 480 cal de calor para a sua vizinhança.
a) Qual o trabalho realizado pelo gás?
b) Qual foi, em calorias, a variação da energia interna do gás?
c) A temperatura do gás aumentou, diminuiu ou não variou? Justifique.

Answer 1

O trabalho realizado, a variação da energia interna e a temperatura do gás são, respectivamente: a) T = 0J  ; b) Q = - 480 cal ; A temperatura do gás diminuiu.

Vamos aos dados/resoluções:

Trabalho é a medida de energia transferida pela aplicação de uma força ao longo de um deslocamento específico, com isso, senão houver força e deslocamento, não existe trabalho. Ou seja, o corpo se move sob a ação de uma força de módulo constante F que acaba atuando sobre ele na mesma direção e sentido de seu deslocamento.

Para a alternativa temos que na letra a) T = 0J, enquanto que para a alternativa b):  

τ = P . ΔV

τ = 0 ;  

Q = Δu + τ

Q = Δu, Logo = Q - 480Cal

E Para a alternativa c) vemos que a temperatura do gás acabou diminuindo porque existe uma expansão da liberação de calorias, então tanto a temperatura do gás como a energia interna diminuíram.

Espero ter ajudado nos estudos e bebam água :)

Answer 2

A) O trabalho realizado pelo gás é nulo.

B) A variação de energia interna do gás foi igual a -480 calorias.

C) A temperatura do gás diminuiu.

Transformações gasosas

A primeira lei da termodinâmica que diz que a variação da energia interna de um sistema termodinâmico é igual à diferença entre quantidade de calor absorvido/cedida pelo sistema e o trabalho realizado sobre/pelo o mesmo:

ΔU = Q - W

Sendo:

• Q = Quantidade de calor;
• ΔU = Variação de energia interna;
• W = Trabalho.

O trabalho realizado sobre/pelo gás é dado pelo produto da variação de volume e a pressão do mesmo:

W = p.ΔV

Sendo:

• p = pressão
• ΔV = variação de volume

A equação fundamental da calorimetria define a quantidade de calor que o corpo irá ceder/receber para sofrer variação de temperatura.

Q = m.c.ΔT

Sendo:

• Q =  Quantidade de calor;
• m = Massa do corpo;
• c = calor específico;
• ΔT = Variação de temperatura.

Existem três tipos de transformações gasosas:

• Isotérmica: a temperatura é mantida constante e há variação de pressão e volume.
• ⇒
• Q = 0
• e
• W ≠ 0
•  ∴
• ΔU = - W

• Isobárica: a pressão é mantida constante e há variação de temperatura e volume.

        ⇒ Q ≠ 0 e W ≠ 0  ∴  ΔU = Q - W

• Isocórica ou isovolumétrica: volume é mantido constante.

        ⇒ Q ≠ 0 e W = 0  ∴  ΔU = Q

item A)

O trabalho realizado pelo gás é nulo.

Com se trata de uma transformação a volume constante, temos um processo isovolumétrica. Desse modo, concluímos que o trabalho realizado pelo gás é igual a zero.

Item B)

A variação de energia interna do gás foi igual a -480 calorias.

Por ser uma transformação isovolumétrica, temos:

        ⇒ Q ≠ 0 e W = 0  ∴  ΔU = Q

Como a questão informa que foi liberado 480 calorias na forma de calor, ou seja, concluímos que o mesmo perdeu calor (variação de temperatura negativa):

         ΔU = -480

Assim, a variação de energia interna é negativa.

Item C)

A temperatura do gás diminuiu.

Como a variação de temperatura do gás foi negativa, podemos afirmar que sua temperatura diminuiu.

Continue estudando mais sobre a termodinâmica em:

https://brainly.com.br/tarefa/3692159

https://brainly.com.br/tarefa/51439558

https://brainly.com.br/tarefa/24682885