Considere as afirmações abaixo relativas ao aquecimento de um mol de gás contido em um cilindro provido de um pistão móvel sem atrito:

  • I. A massa específica do gás permanece constante.

  • II. A energia cinética média das moléculas aumenta.

  • III. A massa do gás permanece a mesma.

  • IV. O produto pressão versus volume permanece constante.

Das afirmações feitas, estão CORRETAS:



CossenoGPT

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ITA IIIT 14/01/2022, 13:56
$• \ \text{Afirmativa I:}$ $\color{orangered}{\text{Falsa}}$ Dado que o gás está solitário contido num cilindro, a quantidade em mols é invariável. Analogamente, por o pistão se mover sem atrito, têm-se que a todo momento o sistema reestabelecerá a pressão, ou seja, a pressão também será constante. Por fim, sabe-se que há um aquecimento, isto é, a temperatura irá aumentar, logo, pela equação geral dos gases ideais. \begin{matrix} PV = nRT & \Rightarrow & PV = \dfrac{m}{M}\cdot RT &\therefore& \fbox{$d = \dfrac{PM}{RT}$} \end{matrix}Portanto, a densidade não é constante, dado que $T$ varia. $• \ \text{Afirmativa II:}$ $\color{royalblue}{\text{Verdadeira}}$ \begin{matrix} E_c = \dfrac{L}{2}\cdot K T \end{matrix} Assim, a energia cinética média (ou energia de agitação) é diretamente proporcional a temperatura, segue correta a afirmativa. $• \ \text{Afirmativa III:}$ $\color{royalblue}{\text{Verdadeira}}$ A massa independe da variação de temperatura. $• \ \text{Afirmativa IV:}$ $\color{orangered}{\text{Falsa}}$ Não, pois o produto pressão versus volume é diretamente proporcional a temperatura, e essa no caso, varia.\begin{matrix} Letra \ (C) \end{matrix}
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Magnético campo
14:32 21/08/2023
Se o aquecimento fosse lento, o processo não poderia ser isotérmico?
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Gabriel Rodrigues 15/03/2023, 22:08
Obs.: Não deu para escrever o comentário na resposta acima, então colocarei aqui. Acredito que a afirmativa 1 seja mais fácil analisar por $d = \frac{m}{V}$, pois se a temperatura aumenta, isso significa o aumento da energia cinética, isto é, maior velocidade. Então, as partículas irão colidir mais com as paredes, inclusive com o êmbolo do cilindro, aumentando a força média, logo a pressão irá aumentar, por consequência, o volume também. Portanto, a densidade deve diminuir, uma vez que a massa permanece constante, afinal não houve aumento do número de mols. Por outro lado, se for ver por $d = \frac{PM}{RT}$, teremos tanto a pressão variando, quanto a temperatura, então seria mais difícil afirmar se a densidade permaneceria ou não constante.
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