Definição de Energia Interna: A energia cinética total das moléculas de um gás ideal é representada como U, onde para um gás ideal monoatômico, é calculada por U = nRT (3/2).
Relação com a Pressão: A energia interna também pode ser expressa por U = (3/2)PV.
Variação de Energia Interna: A variação de energia interna ΔU em função da temperatura é dada por ΔU = nRΔT (3/2).
Trabalho do Gás: O trabalho W realizado por um gás durante a expansão é positivo quando a força e o deslocamento estão na mesma direção e negativo na compressão.
Exemplo Prático: Para um gás monoatômico, passando de 127 °C para 227 °C, a variação de energia interna é calculada com ΔU = nR(T_final – T_inicial) (3/2), resultando em ΔU = 2 mols * 83,1 J/(mol·K) * (500 K – 400 K) * (3/2) = 493 J.
Atividade Prática: Em uma transformação isobárica, se um gás ocupa 10 L a 2 atm e a temperatura é reduzida à metade, a nova volume V2 será 5 L.
Trabalho Realizado: Para um gás ideal em transformação isobárica com pressão de 5 x 104 N/m² e volume de 3 L a 6 L, o trabalho realizado é W = 150 J.
