Escrito por: Raphael Diniz e Pedro Alonso

 

 Iniciante

Um recipiente contém um mol de gás ideal diatômico a 1 atm, de maneira que é realizado sobre este sistema um processo dividido em duas partes: (I) um aquecimento a volume constante até 300 K e 5 atm, e depois (II) uma compressão adiabática, de forma que a temperatura final seja 600 K. Calcule $w$, $q$, $\Delta{} U$ e $\Delta H$ para o processo descrito.

 

 Intermediário

Em um laboratório existem 5 sistemas gasosos, contendo em todos eles exatamente 1 mol desses respectivos gases, sendo estes sistemas descritos abaixo:

1. Vapor de $H_2$ em 298 K.
2. Vapor de $Ar$ em 398K.
3. Vapor de $CO_2$ em 398K.
4. Vapor de $benzeno$ em 398K.
5. Vapor de $H_2O$ em 298K.

Organize de forma crescente a contribuição do movimento para a energia interna de cada um dos sistemas (desconsidere a vizinhança e a vibração das moléculas).

 

 Avançado 

Um certo gás monoatômico começa no estado A da figura e realiza transformações gasosas. A transformação de A para B é isobárica, a de B para C é adiabática e a de C para A é isoterma. Não houve mudança no número de mols de gás em nenhum momento.

Durante uma transformação adiabática, sabe-se que $P_{0}{V_{0}}^\gamma{} = P_{f}{V_{f}}^\gamma{}$ em todo momento. Para um gás monoatômico, $\gamma{} = \frac{5}{3}$. A pressão e o volume em B são conhecidos e podem ser chamados de $P_b$ e $V_b$. Sabendo disso, responda:

(Observação: Nessa questão será necessário o uso de Cálculo, mas não se preocupe pois são apenas os seus conceitos mais básicos. Será preciso saber apenas: o conceito de variação infinitesimal, integrais definidas e saber integrar uma função na forma $k \cdot{} x^n$)

a) Em função de $P_b$, $V_b$, $T_1$ e $T_2$; escreva as coordenadas dos pontos A e C

b) Calcule o calor trocado na transformação de A para B, em função das mesmas variáveis

c) Calcule a variação de entalpia de cada um dos três processos, também em função das mesmas variáveis.