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Fuvest 2024 · Segunda fase · Questão 4 · Discursiva
Física · Primeira lei da Termodinâmica, Teoria cinética dos gases, Equivalência entre massa e energia
Considere uma amostra de 2 mols de um gás monoatômico, em que cada átomo possui uma massa de aproximadamente gramas. O gás pode ser tratado como ideal.
- Determine a massa total do gás na amostra, em gramas.
- A energia interna da amostra a uma temperatura de 300 K é de 7500 J. Quanta energia é preciso transferir para a amostra para que sua temperatura atinja 400 K?
A descoberta de Einstein sobre a equivalência entre massa e energia é válida mesmo em fenômenos mais familiares, como o aquecimento de um fluido, embora, nesse caso, o efeito seja muito pequeno para ser perceptível. Nesse contexto, calcule a variação na massa da amostra de gás do enunciado quando ela experimenta um processo de expansão ao longo do qual recebe 13500 J de calor do entorno e realiza um trabalho de 4500 J.
Note e adote:
- Número de Avogadro:
- Relação de Einstein:
- Velocidade da luz no vácuo:
Resposta