Certa massa de gás ideal sofreu a transformação PQ mostrada no gráfico.

a) Sabendo que no estado P a temperatura do gás era de 300 K, calcule a temperatura do gás, em graus Celsius, no estado Q.

b) Sabendo que nessa transformação a energia interna do gás aumentou em 4,5 × 104 J, calcule a quantidade de calor, em joules, absorvida pelo gás, entre os estados P e Q.

a) De P para Q, por se tratar de uma transformação isobárica, a temperatura do gás, em Kelvin, é diretamente proporcional ao volume ocupado por ele. Como o volume aumentou 20% (de 1,0 para 1,2 m3), conclui-se que a temperatura também aumentou 20%, ou seja, de 300 K para 360 K, que corresponde a 87 oC.

b) Pela primeira lei da Termodinâmica:

começar estilo tamanho matemático 14px reto Q com PQ subscrito espaço igual a espaço ΔU com PQ subscrito espaço mais espaço reto tau com PQ subscrito fim do estilo

Em que começar estilo tamanho matemático 14px reto t com PQ subscrito espaço igual a espaço reto p espaço vezes espaço parêntese esquerdo reto V com reto Q subscrito espaço – espaço reto V com reto P subscrito parêntese direito espaço igual a espaço 1 vírgula 5 espaço vezes espaço 10 à potência de 5 espaço vezes espaço parêntese esquerdo 1 vírgula 2 espaço – espaço 1 vírgula 0 parêntese direito espaço igual a espaço 3 vírgula 0 espaço vezes espaço 10 à potência de 4 espaço reto J fim do estilo

Assim, a quantidade de calor absorvida pelo gás é:

começar estilo tamanho matemático 14px reto Q com PQ subscrito espaço igual a espaço 4 vírgula 5 espaço vezes espaço 10 à potência de 4 espaço mais espaço 3 vírgula 0 espaço vezes espaço 10 à potência de 4 negrito Q com negrito PQ subscrito negrito espaço negrito igual a negrito espaço negrito 7 negrito vírgula negrito 5 negrito espaço negrito vezes negrito espaço negrito 10 à potência de negrito 4 negrito espaço negrito J fim do estilo