Um gás ideal passa por uma transformação isobárica em que 21 J de calor são absorvidos e a sua energia interna varia de 15 J. Pode-se afirmar que a razão c_p/c_v entre os seus calores específicos molares a pressão constante (c_p) e a volume constante (c_v) é igual a:
- A) 1/2
- B) 1
- C) 5/3
- D) 2
- E) 7/5
Resposta:
A alternativa correta é letra E) 7/5
OBSERVAÇÃO: a questão parece um pouco confusa fornecendo dados que não são necessários para o cálculo, visto que calor específico molar a pressão constante e volume constante variam apenas a depender do gás (conforme mostrado abaixo). Muitas vezes acontece isso para confundir o candidato. Porém, temos outras peculiaridades:
- A questão não mencionou se o gás ideal é monoatômico (c_v = dfrac {3}{2} , R), diatômico (c_v = dfrac {5}{2} , R) ou poliatômico (c_v = 3 , R).
O gabarito da questão bate com o uso de gases diatômicos. Fato é que a maioria dos gases no nosso ambiente são diatômicos (N_2 , O_2 , H_2...). Porém, aos olhos do professor a banca peca ao não mencionar que tipo de gás se trata (poderíamos ter um gás nobre monoatômico no sistema).
Tendo feito essas considerações, vamos a resolução:
Transformação isobárica é aquela que varia tanto o volume quanto a temperatura de um sistema com a pressão constante.
O calor específico molar a pressão constante pode ser dado por:
C p = C v + R
Como para gases diatômicos
C_v = dfrac{5}{2} , R
C p = dfrac{5}{2} , R + R = dfrac{7}{2} , R
Logo, a relação é
dfrac{C_p}{C_v} = dfrac {7/2 , R}{5/2 , R} = dfrac{7}{5}
Gabarito da banca: LETRA E.
Gabarito do professor: ANULADA.
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