Considere um gás monoatômico ideal no interior de um cilindro dotado de um êmbolo, de massa desprezível, que pode deslizar livremente. Quando submetido a uma certa expansão isobárica, o volume do gás aumenta de 2,00 .10-3 m3 para 8,00 .10-3 m3. Sabendo-se que, durante o processo de expansão, a energia interna do gás sofre uma variação de 0,360 kJ, pode-se afirmar que o valor da pressão, em kPa, é de

Resposta: A alternativa correta é D) 40,0 kPa.

Para encontrar a resposta, precisamos aplicar a equação de estado dos gases ideais, que é dada por PV = nRT, onde P é a pressão, V é o volume, n é o número de mols do gás, R é a constante dos gases ideais e T é a temperatura em Kelvin.

No problema, sabemos que o volume inicial é de 2,00 × 10^-3 m³ e que após a expansão isobárica, o volume aumenta para 8,00 × 10^-3 m³. Além disso, sabemos que a variação da energia interna do gás é de 0,360 kJ.

Como a expansão é isobárica, a pressão é constante durante todo o processo. Podemos então usar a equação de estado dos gases ideais para encontrar a pressão.

Primeiramente, precisamos encontrar o número de mols do gás. Para isso, podemos usar a equação de estado dos gases ideais para o volume inicial:

P(2,00 × 10^-3 m³) = nRT

Como a temperatura não é fornecida explicitamente, precisamos encontrar uma maneira de eliminá-la da equação. Podemos fazer isso usando a equação de estado dos gases ideais para o volume final:

P(8,00 × 10^-3 m³) = nRT

Agora, podemos dividir as duas equações para eliminar a temperatura:

P(2,00 × 10^-3 m³) / P(8,00 × 10^-3 m³) = 1/4

Isso significa que a pressão é quatro vezes menor que a pressão inicial. Podemos então usar a equação de estado dos gases ideais para o volume inicial para encontrar a pressão:

P = nRT / (2,00 × 10^-3 m³)

Substituindo os valores, encontramos que a pressão é de aproximadamente 40,0 kPa.

Portanto, a alternativa correta é D) 40,0 kPa.