Question

O gás monoatômica preso no interior de um motor está a uma temperatura de 370C antes de haver o acionamento do motor, depois de ser ligado a temperatura do gás sobe para 950C. Calcule a variação da energia interna deste gás, sabendo-se que existem 12 . 1023 moléculas deste gás. Dado: (constante dos gases) R = 8,31Joules/mol.Kelvin (deve-se passar a temperatura para Kelvin) Tk = Tc + 273 O número de mol, 1 mol = 6 . 2023 moléculas (como temos 12 . 1023 o número de mols é igual a 2, faça uma regra de 3 e você chega a esse valor) (fórmula) ∆U = 3/2 nR(Tf – Ti)

Answer 1

A energia interna do gás monoatômico é $1,4.10^{11}$J.

A energia interna para um gás ideal é obtida como sendo:

$U = \frac{3}{2} n.R.T$

onde n é o número de mols do gás, R = $8,31.10^{7}$ J/mol.K é a constante universal dos gases perfeitos e T é a temperatura do gás em Kelvin.

O gás monoatômico no interior do motor pode ser considerado um gás ideal. Existem 12.1023 moléculas deste gás, o que corresponde a 2 mols (pois 1 mol = 6.2023 moléculas). A energia interna do gás monoatômico é dada por:

$U = \frac{3}{2} n.R.(T_{f} - T_{i} )$

A temperatura inicial em Kelvin: 370 °C + 273 = 643 K.

A temperatura final em Kelvin: 950 °C + 273 = 1223 K.

Portanto, substituindo todos os valores, obtemos:

$U = \frac{3}{2} 2.(8,31.10^{7})( 1223 - 643) = 1,4.10^{11} J$