Um cilindro, fechado por um êmbolo, encerra o volume de 1,0 litro de um gá...

Um cilindro, fechado por um êmbolo, encerra o volume de 1,0 litro de um gás ideal à pressão de 2,5 x 105 Pa. Quando o sistema recebe de uma fonte quente 300 J de...


Um cilindro, fechado por um êmbolo, encerra o volume de 1,0 litro de um gás ideal à pressão de 2,5 x 105 Pa. Quando o sistema recebe de uma fonte quente 300 J de calor, o êmbolo desloca-se sem atrito, de modo que o volume do gás seja duplicado em um processo termodinâmico, o qual pode ser considerado isobárico. Nesse caso, a energia interna do gás sofreu uma variação, em joules, equivalente a

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  • Matheus Fernandes
    Matheus Fernandes EQUIPE
    03/01/2025 • 02:14
    Para resolver essa questão, vamos analisar as informações fornecidas no enunciado:

    - Volume inicial do gás (V1) = 1,0 litro = 0,001 m³
    - Pressão inicial do gás (P1) = 2,5 x 10^5 Pa
    - Calor fornecido ao sistema (Q) = 300 J
    - O processo é isobárico, ou seja, a pressão permanece constante durante a transformação.
    - O volume final do gás (V2) é o dobro do volume inicial, ou seja, V2 = 2 * V1 = 2 * 0,001 = 0,002 m³

    A variação da energia interna de um gás em um processo isobárico pode ser calculada pela fórmula:

    ΔU = Q - PΔV

    Onde:
    ΔU = variação da energia interna
    Q = calor fornecido ao sistema
    P = pressão constante
    ΔV = variação do volume

    Como o processo é isobárico, a pressão é constante e podemos simplificar a fórmula para:

    ΔU = Q - P1 * (V2 - V1)

    Substituindo os valores fornecidos:

    ΔU = 300 - 2,5 x 10^5 * (0,002 - 0,001)
    ΔU = 300 - 2,5 x 10^5 * 0,001
    ΔU = 300 - 250
    ΔU = 50 J

    Portanto, a variação da energia interna do gás durante o processo é de 50 Joules.

    Gabarito: a) 50

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