(Originais Teachy 2023) - Questão Difícil de Química

Um cilindro com um pistão adiabático contém 1 mol de um gás ideal. Inicialmente, a pressão no cilindro é de 2 atm e o volume é de 10 litros. O cilindro é então colocado em contato com uma fonte de calor que eleva a temperatura do gás de forma isobárica até que o volume seja duplicado. Em seguida, o gás sofre uma expansão livre até que o volume volte ao seu valor inicial. Considerando que o valor do trabalho (W) realizado pelo gás durante a expansão livre é igual a zero e que a constante dos gases (R) é 0,08206 L atm / K mol, calcule a temperatura final do gás no cilindro. Dê a resposta em Kelvins. Além disso, explique o conceito termodinâmico que justifica a variação da temperatura durante um processo adiabático.