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Leis da termodinâmica

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Leis da termodinâmica Empty Leis da termodinâmica

Mensagem por nhafonabroba Qua 08 Dez 2021, 23:17

Um cilindro de paredes adiabáticas é munido de um pistão móvel e adiabático, de massa desprezível e 200 cm^2  de área, sobre o qual está colocado um peso de 10 kg. A pressão ambiente é de 1,00 atm. O recipiente contém 3 L de gás hélio, para o qual Cv = (3/2)R, à temperatura de 20ºC. a) Qual a densidade inicial do gás? Faz-se funcionar um aquecedor elétrico interno ao recipiente, que eleva a temperatura do gás, gradualmente até 70ºC. b) Qual o volume final ocupado pelo gás? c) Qual o trabalho realizado pelo gás? d) Qual é a variação de energia interna do gás? e) Quanto calor é fornecido ao gás?

nhafonabroba
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Mensagem por Giovana Martins Qui 09 Dez 2021, 18:54

Supondo g=10 m/s² e R=0,082 L.atm.K-1.mol-1:

[latex]\\\mathrm{P_{Gas}=\sum P=P_{Atm}+P_{Peso}=P_{Atm}+\frac{m\times g}{S}=1+\frac{10\times 10\times 10^{-5}}{200\times 10^{-4}}=1,05\ atm}\\\\\mathrm{n=\frac{P_{Gas}\times V_{Gas}}{R\times T}=\frac{1,05\times 3}{0,082\times 293}\approx 0,131\ mol\ \therefore \ \rho =\frac{n\times M}{V_{Gas}}=\frac{0,131\times 4}{3}\approx \underline{0,175\ \frac{kg}{m^3}}}\\\\\mathrm{V_F=\frac{n\times R\times T_F}{P_{Gas}}=\frac{0,131\times 0,082\times 343}{1,05}\approx \underline{3,51\ L}}\\\\\mathrm{\tau =P_{Gas}\times \left ( V_{F}-V_I \right )=1,05\times 10^5\times (3,51-3)\times 10^{-3}=\underline{53,55\ J}}\\\\\mathrm{dU=n\times c_v\times dT=0,131\times \frac{3}{2}\times 8,31\times (70-20)\approx \underline{81,65\ J}}\\\\\mathrm{Q=\tau +dU=53,55+81,65=\underline{135,20\ J}}[/latex]

Penso que seja isso.
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