Um cilindro com um pistão móvel contém 1 kg de gás nitrogênio a pressão de 1 atm. Em um processo isobárico, uma quantidade de calor igual a 25 kcal é adicionada ao gás e sua energia interna aumenta de 8 kcal. A variação de volume do gás nesse processo é de, aproximadamente,Dados: 1 cal ≅ 4,18 J1 atm ≅ 1,01 x 105Pa

Vamos começar analisando o processo isobárico. Nesse tipo de processo, a pressão é constante, então podemos utilizar a equação de estado dos gases ideais:

PV = nRT

Como a pressão é constante, podemos reescrever a equação acima como:

V₁ / T₁ = V₂ / T₂

Onde V₁ e T₁ são o volume e a temperatura inicial do gás, respectivamente, e V₂ e T₂ são o volume e a temperatura final do gás, respectivamente.

Como a energia interna do gás aumentou em 8 kcal, e uma quantidade de calor igual a 25 kcal foi adicionada ao gás, podemos calcular a variação de temperatura do gás utilizando a fórmula:

ΔU = Q - W

Onde ΔU é a variação de energia interna do gás, Q é a quantidade de calor adicionada ao gás e W é o trabalho realizado pelo gás.

Como o processo é isobárico, o trabalho realizado pelo gás é igual ao produto da pressão constante pela variação de volume do gás:

W = PΔV

Substituindo as equações acima, podemos calcular a variação de temperatura do gás:

8 kcal = 25 kcal - PΔV

Como 1 cal ≅ 4,18 J, podemos converter as unidades de energia:

33504 J = 41800 J - PΔV

ΔV = 8296 J / P

Como a pressão é constante e igual a 1 atm, podemos converter as unidades de pressão:

1 atm ≅ 1,01 x 10⁵ Pa

ΔV = 8296 J / (1,01 x 10⁵ Pa)

ΔV ≈ 0,082 m³

Como o volume inicial do gás não é fornecido, não podemos calcular o volume final do gás. No entanto, podemos calcular a variação de volume do gás.

Portanto, a resposta correta é C) 0,7 m³.