Durante a expansão isobárica, um gás triatômico realiza um trabalho igual a 245 J. É necessário determinar quanto calor foi transferido ao gás durante o processo de expansão.
Consideremos o processo de expansão isobárica de um gás. Neste caso, a pressão do gás permanece constante e o volume aumenta. Assim, o trabalho realizado pelo gás é igual à pressão constante multiplicada pela variação do volume:
A = РΔV
onde A é o trabalho realizado pelo gás; P - pressão constante do gás; ΔV - mudança de volume.
No nosso caso, o trabalho do gás é conhecido e igual a 245 J. Portanto, podemos expressar a variação do volume:
ΔV = A/Р
Para determinar a quantidade de calor transferida para o gás, usamos a primeira lei da termodinâmica:
Q = ΔU + UMA
onde Q é a quantidade de calor transferida para o gás; ΔU é a mudança na energia interna do gás; A é o trabalho realizado pelo gás.
Se o processo de expansão ocorrer sem alteração da energia interna do gás (ou seja, sem troca de calor com o meio ambiente), então ΔU = 0 e a fórmula simplifica:
Q = UMA
Assim, a quantidade de calor transferida para o gás durante a expansão isobárica é de 245 J.
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Este livro é um material científico popular exclusivo dedicado à termodinâmica e à física dos gases. Nele você encontrará uma descrição detalhada do processo de expansão isobárica de um gás triatômico e o cálculo da quantidade de calor transferida ao gás durante o processo de expansão.
Além disso, o livro contém muitos fatos e exemplos interessantes que o ajudarão a compreender melhor os fenômenos físicos que ocorrem no mundo que nos rodeia.
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Neste caso, se um gás triatômico se expandiu isobaricamente e realizou um trabalho igual a 245 J, então a quantidade de calor transferida para o gás pode ser determinada usando a primeira lei da termodinâmica, que afirma: Q = ΔU + UMA, onde Q é o quantidade de calor, ΔU é a variação da energia interna do gás, A é o trabalho realizado pelo gás. Se o processo de expansão ocorrer sem alterar a energia interna do gás, então ΔU = 0 e a fórmula simplifica: Q = A. Assim, a quantidade de calor transferida ao gás durante a expansão isobárica é igual a 245 J.
Apresentamos a vocês o livro digital “Ao se expandir, um gás triatômico realiza trabalho igual a”. Este livro contém material científico popular exclusivo sobre termodinâmica e física dos gases, no qual você encontrará uma descrição detalhada do processo de expansão isobárica de um gás triatômico e o cálculo da quantidade de calor transferida ao gás durante o processo de expansão.
Para resolver este problema, utiliza-se a primeira lei da termodinâmica, que afirma que a variação da energia interna de um gás é igual à soma da quantidade de calor transferida para o gás e do trabalho realizado pelo gás. Nesse caso, o processo de expansão ocorre isobáricamente, ou seja, a pressão constante, portanto o trabalho do gás é igual ao produto da pressão constante pela variação do volume.
A partir das condições do problema, conhece-se o trabalho realizado pelo gás, que é igual a 245 J. Assim, podemos expressar a variação do volume: ΔV = A/P, onde A é o trabalho do gás, P é a pressão constante do gás.
Para determinar a quantidade de calor transferida ao gás, utilizamos a primeira lei da termodinâmica: Q = ΔU + A, onde Q é a quantidade de calor transferida ao gás; ΔU é a mudança na energia interna do gás; A é o trabalho realizado pelo gás.
Se o processo de expansão ocorrer sem alteração da energia interna do gás (ou seja, sem troca de calor com o meio ambiente), então ΔU = 0 e a fórmula simplifica: Q = A.
Assim, a quantidade de calor transferida para o gás é 245 J.
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O produto não está listado na descrição. Em vez disso, é apresentado um problema do campo da física.
Condição do problema: ao se expandir, um gás triatômico realiza um trabalho igual a 245 J. É necessário encontrar a quantidade de calor que foi transferida para o gás, desde que ele se expandisse isobáricamente.
Para resolver este problema, é necessário utilizar a lei de Gay-Lussac, que afirma que em um processo isobárico, a razão entre a variação do volume e o volume inicial do gás é igual à razão entre a variação da temperatura e o temperatura inicial do gás:
(V2-V1)/V1 = (T2-T1)/T1,
onde V1 e T1 são o volume inicial e a temperatura do gás, V2 e T2 são o volume final e a temperatura do gás.
Também é necessário utilizar a fórmula para o trabalho realizado por um gás em um processo isobárico:
A=p*(V2 - V1),
onde p é a pressão do gás.
Como o gás se expande isobaricamente, a pressão do gás não muda, portanto, o trabalho realizado pelo gás é:
A = p * (V2 - V1) = p * V * (T2 - T1) / T1,
onde V = V1 é o volume inicial de gás.
O calor transferido para o gás é determinado pela primeira lei da termodinâmica:
Q = ΔU + A,
onde ΔU é a mudança na energia interna do gás.
Como o processo é isobárico, a mudança na energia interna do gás está associada a uma mudança na sua temperatura:
ΔU = C * m * (T2 - T1),
onde C é a capacidade térmica específica do gás a pressão constante, m é a massa do gás.
Portanto, a quantidade de calor transferida para o gás é igual a:
Q = C * m * (T2 - T1) + p * V * (T2 - T1) / T1.
Para resolver o problema, é necessário conhecer os valores da massa do gás, da capacidade calorífica específica a pressão constante e da temperatura inicial do gás, que não estão indicados na condição.
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