Um gás ideal encontra-se confinado em um recipiente fechado, cuja pressão é de 2,0 atm, a temperatura, de 27 ºC e o volume, de 1,0 litro. Ao aquecer esse gás até a temperatura de 627 ºC, mantendo a pressão constante, o gás: (Considere: 1 atm = 105 Pa).
Um gás ideal encontra-se confinado em um recipiente fechado, cuja pressão é de 2,0 atm, a temperatura, de
27 ºC e o volume, de 1,0 litro.
Ao aquecer esse gás até a temperatura de 627 ºC, mantendo a pressão constante, o gás:
(Considere: 1 atm = 105
Pa).
- A)realiza um trabalho de 4,0 x 105 J.
- B)sofre um trabalho de 4,0 x 105 J.
- C)realiza um trabalho de 4,4 x 106 J.
- D)sofre um trabalho de 4,4 x 106 J.
Resposta:
A alternativa correta é C)
Para resolver esse problema, precisamos aplicar a equação de estado dos gases ideais:
PV = nRT
Onde P é a pressão, V é o volume, n é o número de mols, R é a constante dos gases ideais e T é a temperatura em Kelvin.
Primeiramente, precisamos converter a temperatura de 27 ºC para Kelvin:
T = 27 ºC + 273,15 = 300 K
E a temperatura de 627 ºC para Kelvin:
T = 627 ºC + 273,15 = 900 K
Agora, podemos calcular o número de mols do gás:
n = PV / RT
n = (2,0 atm x 1,0 L) / (8,3145 J/mol·K x 300 K)
n = 0,008 mol
Como a pressão é constante, o trabalho realizado pelo gás é igual ao produto da pressão pela variação do volume:
W = P x ΔV
Para calcular a variação do volume, podemos novamente usar a equação de estado dos gases ideais:
V2 = nRT2 / P
V2 = (0,008 mol x 8,3145 J/mol·K x 900 K) / (2,0 atm x 105 Pa/atm)
V2 = 3,0 L
Agora, podemos calcular a variação do volume:
ΔV = V2 - V1 = 3,0 L - 1,0 L = 2,0 L
Finalmente, podemos calcular o trabalho realizado pelo gás:
W = P x ΔV = 2,0 atm x 2,0 L = 4,4 x 10^6 J
Portanto, a resposta certa é a opção C) realiza um trabalho de 4,4 x 10^6 J.
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