Questões comentadas

2010 - Exame Discursivo - Questão 2
Disciplina: Física

Ano 3, n. 6, ano 2010


Um recipiente indeformável, de volume V igual a 15 L, contém 3 g de hidrogênio submetidos a uma pressão inicial de 2,46 atm.
Considerando que o hidrogênio possa ser tratado como um gás ideal, determine, em calorias, a quantidade de calor necessária para que sua pressão triplique.

Objetivo: Calcular a quantidade de calor fornecida a um gás ideal em uma transformação isovolumétrica.
Item do programa: Fenômenos térmicos
Subitem do programa: Comportamento dos gases em processos isotérmicos, isobáricos, isométricos e adiabáticos: equação de Clapeyron; calorimetria: calor específico

Comentário da questão:

A temperatura do hidrogênio pode ser determinada pela equação de estado de um gás ideal:

sendo P a pressão, V o volume, n o número de mols, R a constante universal dos gases e T a temperatura absoluta.
Assim:
 

Como o volume é constante, pressão e temperatura são grandezas diretamente proporcionais:
 

Sabendo-se que a temperatura final é o triplo da inicial, ou seja, 900 K, e que  , pode-se aplicar a equação da calorimetria:
 

sendo Q a quantidade de calor, m a massa, c o calor específico do hidrogênio e a variação de temperatura.
Assim:

 

ISSN 1984-1604

Ano 7, n. 20, 2014

Rio de Janeiro, 26/11/2014

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