Um cilindro provido de um pistão móvel, que se desloca sem atrito, contém $3,2 \ g$ de gás hélio que ocupa um volume de $19,0\ L$ sob pressão $1,2 \times 10^5\ N \ m^{−2}$. Mantendo a pressão constante, a temperatura do gás é diminuída de $15\ K$ e o volume ocupado pelo gás diminui para $18,2\ L$. Sabendo que a capacidade calorífica molar do gás hélio à pressão constante é igual a $20,8 \ J K^{−1} mol^{−1}$, a variação da energia interna neste sistema é aproximadamente igual a


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ITA IIIT 26/10/2021 02:48
$\color{orangered}{Dados:}$ \begin{matrix} M_{He} = 4g/mol \end{matrix}Primeira Lei da Termodinâmica $(Q = \Delta U + W)$: \begin{matrix} W = P_{ex} \cdot \Delta V \\ W = 1,2 \cdot 10^5 \cdot (-0,8 \cdot 10^{-3}) \\ \boxed{W = - 96 \pu{J}} \end{matrix} $\color{orangered}{Obs:}$ Não esqueça de converter o volume de $Litros$ para $m^3$ Note que a pressão calorífica fornecida está em mol, logo: \begin{matrix} Q = n \cdot c_p \cdot \Delta \Theta \\ Q = \dfrac{3,2}{4} \cdot 20,8 \cdot (-15) \\ \boxed{Q = - 249,6 \ \pu{J}} \end{matrix}Por fim, \begin{matrix} - 249,6 = \Delta U - 96 \\ \boxed{\Delta U \approx -0,15 \ \pu{kJ}} \\ \\ Letra \ (D) \end{matrix}
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