Um recipiente de volume 0,0205 m3 contém uma massa de 0,640 kg de oxigênio sob pressão de 800.000 N/m2. O volume do sistema é dobrado através de um processo termodinâmico isotérmico, como mostra o gráfico da figura. [A] Sabendo-se que o oxigênio comporta-se como um gás ideal de massa molar M=32 g/mol, calcule a temperatura T do sistema; [B] Calcule o valor aproximado do trabalho realizado pelo sistema entre os pontos A e B, supondo que a isoterma é uma linha reta nessa região; [C] Indique o valor aproximado do calor ????? absorvido pelo sistema no processo de expansão isotérmica de A para B, justificando sua resposta.
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a) PV=nRT, logo 8.10^5.0,0205=(m/M).0,082.T, logo 8.10^5.20,5=(640/32).0,082.T, logo 164.10^5=20.0,082.T, logo 164.10^5=1,64.T, logo T=100.10^5 = 10^7 K
b) Trab=área do triângulo no gráfico=b.h/2=(4,1-2,05).10^-2 . 4.10^5 / 2 = 2,05.10^-2 . 4. 10^5 / 2 = 4,1.10^3 J
c) Temos que Q=T+?U, onde "T" é o trabalho realizado. Logo, Q=4,1.10^3+?U. É dito que a transformação é isotérmica, logo teremos que ?U=0, pois se é isotérmica, não há variação da energia interna do gás. Assim, Q=4,1.10^3J.
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