Um mol de um gás ideal sofre uma expansão isobárica com um correspondente aumento de temperatura ΔT. Seja R a constante universal dos gases. Neste processo, o trabalho por mol realizado pelo gás é
Um mol de um gás ideal sofre uma expansão isobárica com um correspondente aumento de temperatura ΔT. Seja R a constante universal dos gases. Neste processo, o trabalho por mol realizado pelo gás é
- A)(R/ΔT) 2 .
- B)RΔT.
- C)R/ΔT.
- D)(RΔT) 2 .
Resposta:
A alternativa correta é B)
Vamos entender melhor o que está acontecendo nesse processo. Durante uma expansão isobárica, a pressão permanece constante, e o volume do gás aumenta. Isso significa que o gás realiza trabalho sobre o meio ambiente. O trabalho realizado pelo gás pode ser calculado pela fórmula W = P × ΔV, onde W é o trabalho, P é a pressão e ΔV é a variação de volume.
Já que a temperatura também aumenta durante o processo, podemos relacionar a variação de temperatura com a variação de volume. Para gases ideais, essa relação é dada pela equação de estado dos gases ideais, PV = nRT, onde n é o número de mols do gás e R é a constante universal dos gases.
Como a pressão é constante durante o processo, podemos rearranjar a equação de estado para obter ΔV = nRΔT/P. Substituindo essa expressão em W = P × ΔV, obtemos W = nRΔT.
Como o enunciado pede o trabalho por mol, devemos dividir o trabalho total pelo número de mols, n. Assim, o trabalho por mol realizado pelo gás é W = RΔT.
Portanto, a resposta correta é B) RΔT.
Agora, vamos analisar as outras opções:
- A) R/ΔT: essa opção não faz sentido físico, pois o trabalho realizado pelo gás não pode ser inversamente proporcional ao aumento de temperatura.
- C) R/ΔT: essa opção também não é correta, pois o trabalho realizado pelo gás não é constante quando a temperatura aumenta.
- D) (RΔT) 2 : essa opção é ainda pior, pois o trabalho realizado pelo gás não é proporcional ao quadrado do aumento de temperatura.
Em resumo, a resposta correta é B) RΔT, pois é a única opção que reflete a relação correta entre o trabalho realizado pelo gás e o aumento de temperatura durante uma expansão isobárica.
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