Fundamentos de Física, Volume 2: Gravitação, Ondas e Termodinâmica
19-8 Graus de Liberdade e Calores Específicos Molares
Cálculo: O resultado é
Outra solução: Como já conhecemos Q e ΔE , podemos resolver o problema de int
outra forma. A ideia é aplicar a primeira lei da termodinâmica à variação de energia do
gás, escrevendo
As transferências de energia: Vamos acompanhar as transferências de
energia. Dos 2077,5 J transferidos ao hélio como calor Q, 831 J são usados para realizar
o trabalho W envolvido na expansão e 1246,5 J são usados para aumentar a energia
interna E , que, para um gás monoatômico, envolve apenas a energia cinética dos int
átomos em movimentos de translação. Esses vários resultados estão indicados no lado
esquerdo da Fig. 19-12.
19-8 GRAUS DE LIBERDADE E CALORES
ESPECÍFICOS MOLARES
Objetivos do Aprendizado
Depois de ler este módulo, você será capaz de ...
19.39 Saber que existe um grau de liberdade associado a cada forma de que um gás dispõe para armazenar energia
(translação, rotação e oscilação).
19.40 Saber que a cada grau de liberdade está associada uma energia de kT/2 por molécula. 19.41 Saber que toda a energia interna de um gás monoatômico está na forma de energia de translação. 19.42 Saber que, em baixas temperaturas, toda a energia interna de um gás diatômico está na forma de energia de
translação, mas, em altas temperaturas, parte da energia interna está na forma de energia de rotação, e, em temperaturas
ainda mais elevadas, parte da energia pode estar na forma de energia de oscilação.
19.43 Calcular o calor específico molar de um gás ideal monoatômico e o calor específico molar de um gás ideal diatômico
em um processo a volume constante e em um processo a pressão constante.
Ideias-Chave
• Podemos calcular o valor teórico de C a partir do teorema de equipartição da energia, segundo o qual a cada grau de V
liberdade de uma molécula (ou seja, a cada modo independente de que a molécula dispõe para armazenar energia) está associada, em média, uma energia kT/2 por molécula (= RT/2 por mol).