20-temp_teor_cinetica_mec_estat_prim_lei_termodin

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Unformatted text preview: f= = = = = = 0, 7142 7 7 7 Q Q nRΔT 2 2 f ≈ 0, 71 [Início seção] [Início documento] 68. Suponha que 4,00 moles de um gás ideal diatômico, cujas moléculas estejam em rotação sem oscilar, sofrem um aumento de temperatura de 60,0 K à pressão constante. (a) Quanto calor foi transferido para o gás? (b) Em quanto aumentou a energia interna do gás? (c) Quanto trabalho foi realizado pelo gás? (d) Qual foi o aumento na energia interna translacional nas moléculas do gás? (Pág. 230) Solução. O processo termodinâmico pode ser representado pelo seguinte gráfico pV: p p0 T1 T0 V (a) O calor transferido á pressão constante é Qp, sendo que um gás ideal diatômico incapaz de oscilar possui Cp = 7/2 R. Logo: 7 ⎛7 ⎞ Q p = nC p ΔT = n ⎜ R ⎟ (T − T0 ) = ( 4, 00 moles )( 8,314 J/K.mol )( 60, 0 K ) = 6.983, 76 J 2 ⎝2 ⎠ Q p ≈ 6,98 kJ (b) ΔEint = Q p − W = Q p − pΔV = Q p − nRΔT = ΔEint = 7 5 nRΔT − nRΔT = nRΔT 2 2 5 ( 4, 00 moles )(8,314 J/K.mol )( 60, 0 K ) = 4.988, 4 J 2 ΔEint ≈ 4,99 kJ (c) W = pΔV = nRΔT = ( 4,00 moles ) ( 8,314 J/K.mol ) ( 60, 0 K ) = 1.995,36 J W ≈ 2, 00 kJ (d) A variação da energia interna de um gás ideal diatômico incapaz de oscilar é a soma das variações das energias interna translacional e rotacional ΔEint, transl e rotacional ΔEint, rot. ΔEint = ΔEint, transl + ΔEint, rot ΔEint = 3 2 nRΔT + nRΔT 2 2 ________________________________________________________________________________________________________ a Cap. 21 – A Teoria Cinética dos Gases Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4 Ed. - LTC - 1996. 50 Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES A parcela associada à variação da energia cinética translacional é 3/2 nRΔT. 3 3 ΔEint, transl = nRΔT = ( 4, 00 moles )( 8,314 J/K.mol )( 60, 0 K ) = 2.993, 04 J 2 2 ΔEint, transl ≈ 2,99 kJ [Início seção] [Início documento] 73. Sabemos que pVγ = uma constante para um processo adiabático. Faça uma estimativa do valor desta "constante" para um processo adiabático envolvendo exatamente 2,0 mol de um gás ideal que passa, durante o processo, por um estado onde p = 1,0 atm e T = 300 K. Considere um gás diatômico cujas moléculas apresentem rotação, mas não oscilem. (Pág. 230) Solução. Um gás ideal diatômico que apresenta rotação sem oscilação possui γ: 7 Cp 2 R 7 γ= = = CV 5 R 5 2 γ A constante pV...
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This document was uploaded on 02/03/2014.

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