Considere que um mol de gás ideal, inicialmente a 27 ºC e 1...
Considere que um mol de gás ideal, inicialmente a 27 ºC e 1 atm, contido em um sistema pistão-cilindro, se expanda isobaricamente até duplicar o seu volume inicial. A expansão ocorre gradativamente e não há atrito entre o pistão e as paredes do cilindro, tornado o processo reversível. Além disso, as paredes do sistema permitem a troca térmica entre o gás e as vizinhanças.
Dados:
Nesse contexto, a temperatura do gás, em ºC, ao final desse processo será igual a
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1. Conversão da Temperatura Inicial (Celsius para Kelvin):
Para gases ideais, a temperatura deve ser absoluta (Kelvin).
T1 (K) = T1 (°C) + 273
T1 (K) = 27 + 273
T1 = 300 K
.
2. Aplicação da Lei dos Gases (Transformação Isobárica):
Como a pressão é constante (isobárica), o volume e a temperatura são diretamente proporcionais (Lei de Charles).
V1 / T1 = V2 / T2
Sabemos que o volume final (V2) é o dobro do inicial (2 * V1):
V1 / 300 = (2 * V1) / T2
.
3. Isolando a Temperatura Final (T2):
Cancelamos o "V1" de ambos os lados e multiplicamos cruzado:
1 / 300 = 2 / T2
1 * T2 = 300 * 2
T2 = 600 K
4. Conversão da Temperatura Final (Kelvin para Celsius):
O enunciado pede a resposta em graus Celsius (°C).
T2 (°C) = T2 (K) - 273
T2 (°C) = 600 - 273
T2 = 327 °C
Resposta Correta: Alternativa D
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