Banco de questões: Termodinâmica: Transformações Gasosas

Um gás ideal preenchia um cilindro com pistão móvel, ocupando inicialmente um volume de 1,0 m³ a uma pressão de 100 kPa e temperatura de 300 K. O pistão é então movido lentamente de modo a comprimir o gás até que a pressão atinja 400 kPa e a temperatura se eleve para 400 K. Desprezando os efeitos de forças dissipativas, determine o trabalho realizado pelo gás durante esse processo. Considere que o gás se comporta de maneira ideal e que o valor do produto PV para o gás antes e depois da compressão é constante. Além disso, use ln(2) ≈ 0,693 e ln(3) ≈ 1,098 para facilitar os cálculos, se necessário.

Um cilindro contém um gás ideal que inicialmente se encontra no estado A com pressão de 2 atm, volume de 10 L e temperatura de 300 K. O gás é então submetido a uma transformação isotérmica até alcançar a pressão de 4 atm (estado B). Em seguida, realiza uma transformação isobárica até alcançar a temperatura de 450 K (estado C). Calcular o volume do gás no estado C.

Um engenheiro está projetando um sistema de refrigeração que utiliza um ciclo termodinâmico composto por duas transformações gasosas: uma expansão isotérmica e uma compressão adiabática de um gás ideal. Durante a expansão isotérmica, o volume do gás aumenta de 1 m³ para 3 m³ a uma temperatura constante de 300 K. Na compressão adiabática subsequente, o gás é comprimido de volta para o volume inicial. Considerando as leis dos gases ideais e as propriedades das transformações termodinâmicas, qual será a temperatura final do gás após a compressão adiabática?

Em um processo de fabricação, um cilindro pressurizado contém 2,50 mol de gás ideal a uma temperatura de 300,00 K e um volume de 5,00 L. Se o gás sofre uma expansão isotérmica até que o volume final seja de 10,00 L, qual será a pressão final do gás, assumindo que a temperatura permanece constante?