Problemas Resolvidos de Física
Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
HALLIDAY, RESNICK, WALKER, FUNDAMENTOS DE FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE
JANEIRO, 1996.
FÍSICA 2
CAPÍTULO 21 - A TEORIA CINÉTICA DOS GASES
23. O recipiente A, na Fig. 21-17, contém um gás ideal à pressão de 5,0 × 105 Pa e à temperatura de
300 K. Ele está conectado por um fino tubo ao recipiente B, que tem quatro vezes o volume de
A. O B contém o mesmo gás ideal, à pressão de 1,0 × 105 Pa e à temperatura de 400 K. A
válvula de conexão é aberta e o equilíbrio é atingido a uma pressão comum, enquanto a
temperatura de cada recipiente é mantida constante, em seu valor inicial. Qual a pressão final do
sistema?
(Pág. 227)
Solução.
Este problema pode ser resolvido levando-se em conta que o número total de moles do gás
permanece constante durante o processo.
nA,i + nB ,i = nA, f + nB , f
p AVA pBVB pVA pVB
+
=
+
RTA
RTB
RTA RTB
No segundo membro da expressão acima, vemos que a pressão final nos dois compartimentos é
igual (p), uma vez que eles estão conectados, e que suas temperaturas são diferentes, iguais às da
situação inicial. Lembrando que VB = 4 VA:
p AVA pB 4VA pVA p 4VA
+
= +
TA
TB
TA
TB
p A 4 pB
p 4p
+
= +
TA
TB
TA TB
p ATB + 4 pBTA
=
p =
TATB
( 5, 0 ×10
5
Pa ) ( 400 K ) + 4 (1, 0 ×105 Pa ) ( 300 K )
( 300 K )( 400 K )
=
p 2, 0 ×105 Pa
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Halliday, Resnick, Walker - Física 2 - 4a Ed. - LTC - 1996.
Cap. 21 – A Teoria Cinética dos Gases
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