Questão 13

(FUVEST- 2023 - 1ª fase)

Diversos processos na indústria de óleo e gás podem envolver misturas de gases a diferentes temperaturas. Um sistema isolado é composto por dois compartimentos de mesmo volume: o primeiro é ocupado por  mol e o segundo é ocupado por mols de um gás ideal monoatômico. Inicialmente cada compartimento encontra-se em equilíbrio térmico, com temperatura e , respectivamente, conforme mostra a figura:

A partir de certo instante, a parede que separa os compartimentos é removida e, após algum tempo, o sistema atinge uma nova temperatura de equilíbrio . Supondo que não há trabalho realizado após a remoção da parede, nem troca de calor entre o sistema e o ambiente externo, a temperatura de equilíbrio é dada por:

Note e adote: A energia interna de um gás ideal monoatômico é dada por , sendo 𝑛 o número de mols,  a constante universal dos gases ideais e a temperatura absoluta.