Um cilindro de volume variável contendo 2 moles de um gás ideal monoatômico é aquecido de 300K até 500K. O aquecimento é realizado isocoricamente. Considerando o calor específico molar a volume constante c, = 12,45 J/mol.K, a variação da sua energia interna é:

Para resolver este problema, precisamos utilizar a fórmula que relaciona a variação da energia interna (ΔU) com o calor específico molar a volume constante (c) e a variação de temperatura (ΔT). Essa fórmula é dada por:

ΔU = n × c × ΔT

Onde n é o número de moles do gás.

No problema, temos 2 moles de gás ideal monoatômico, então n = 2. Além disso, a variação de temperatura é de 300K até 500K, então ΔT = 200K. Substituindo esses valores na fórmula, temos:

ΔU = 2 × 12,45 J/mol.K × 200K

ΔU = 4980 J

Portanto, a resposta correta é a opção D) 4980J.

Vale notar que o fato de o aquecimento ser realizado isocoricamente não interfere na resolução do problema, pois a variação da energia interna não depende do tipo de processo (isocórico, isobárico, etc.).

Além disso, é importante lembrar que o calor específico molar a volume constante (c) é uma propriedade do gás ideal monoatômico, e seu valor é de 12,45 J/mol.K.

Essa propriedade é utilizada em muitos problemas de termodinâmica, então é fundamental conhecê-la.

Em resumo, para resolver problemas de termodinâmica, é necessário conhecer as fórmulas e propriedades relevantes dos gases ideais, além de saber aplicá-las corretamente.