Ao aquecer isobaricamente um gás a 100 K, são necessários 4,2 kD

Ao aquecer um gás a pressão constante de 100 K, é necessário fornecer 4,2 kJ de calor, e ao resfriar o gás a volume constante e reduzir a pressão pela metade, o gás libera 5,04 kJ de calor. A temperatura inicial do gás durante o resfriamento a volume constante é T2 = 400 K. Para traçar gráficos desses processos em coordenadas P – V, é necessário determinar a razão de Poisson para um determinado gás.

Ao aquecer isobaricamente um gás a 100 K, são necessários 4,2 kJ de calor

Apresentando um produto digital que ajudará você a entender a termodinâmica! Nosso produto contém informações de que ao aquecer isobaricamente um gás a 100 K, devem ser fornecidos 4,2 kJ de calor.

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Usando nosso produto digital, você pode representar graficamente esses processos em coordenadas P – V e determinar a razão de Poisson para este gás. Este produto será útil para estudantes e profissionais da área de física e química, bem como para qualquer pessoa interessada em ciências.

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Este produto não é um objeto físico, mas sim um problema no campo da física. A condição fornece os parâmetros dos processos isobáricos e isocóricos que podem ser usados ​​para calcular o coeficiente de Poisson para o gás.

O índice de Poisson é definido como a razão entre a mudança relativa na pressão e a mudança relativa no volume durante um processo adiabático. Para um determinado gás, você pode usar a seguinte proporção:

γ = - (ΔV/V) / (ΔP/P)

onde ΔV/V é a mudança relativa no volume, ΔP/P é a mudança relativa na pressão.

Pelas condições do problema sabe-se que com o aquecimento isobárico de um gás de 100 K são necessários 4,2 kJ de calor. Como o processo é isobárico, podemos usar a fórmula:

Q = n * Cp * ΔT

onde Q é a quantidade de calor, n é a quantidade de substância, Cp é o calor específico a pressão constante, ΔT é a mudança na temperatura.

Como a quantidade de substância é constante, podemos escrever:

Cp = Q/nΔT

Substituindo os valores conhecidos, obtemos:

Cp = 4,2 kJ / (n * 100 K)

Da mesma forma, a partir da condição de resfriamento isocórico do gás, o índice de Poisson pode ser expresso. Como o processo é adiabático, podemos usar a fórmula:

PV^γ = const

onde P é a pressão, V é o volume, γ é o índice de Poisson.

Quando a pressão muda duas vezes:

P' = P/2

V' = V * (P/P')^(1/γ)

Sabe-se que a temperatura inicial do gás durante o resfriamento isocórico é T2 = 400 K. Você pode usar a equação de estado de um gás ideal para calcular o volume na temperatura inicial:

PV = nRT

V = nRT/P

Substituindo os valores conhecidos, obtemos:

V = (nR/P) * T2

Conhecendo o volume inicial e o volume quando a pressão muda por um fator de dois, podemos expressar a mudança relativa no volume e a mudança relativa na pressão e, em seguida, encontrar o índice de Poisson usando a fórmula fornecida acima.

Para construir gráficos de processos em coordenadas P – V é necessário conhecer a equação de estado do gás e a equação de processos (isobárica e isocórica). Com base nos valores obtidos, você pode construir os gráficos correspondentes.

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