UFBA gás e banho-maria

por Lucasdeltafisica Sáb 11 maio 2019, 20:09

(UFBA) Para aquecer lentamente o gás contido em um reci-
piente provido de êmbolo móvel, utiliza-se o sistema de banho-
-maria, conforme a figura abaixo.

Considerando-se que os pesos são mantidos sobre o êmbolo, o
gás, ao expandir-se:
(01) desloca o êmbolo com velocidade constante.
(02) sofre acréscimo de energia interna.
(04) mantém sua pressão constante.
(08) tem seu estado termodinâmico descrito exclusivamente pela
temperatura.
(16) converte integralmente em trabalho o calor recebido da fonte
térmica.
Dê como resposta a soma dos números associados às afirma-
ções corretas.

Como saber que a 1 é correta?
R=7.

por Armando Vieira Sáb 11 maio 2019, 22:17

Sim, a transformação ocorre a uma pressão constante, logo, a força resultantate sobre o embulo será nula (a pressão exercida pelo gás é igual a pressão dos dois pesos em cima do embulo junto com a pressão atmosférica), se a força resultante é zero a aceleração também é zero, logo ele se move em velocidade constante.

por Fernando_tirocerto Seg 04 Set 2023, 10:08

Ao meu ver, realmente em primeiro momento o processo ocorrerá com o êmbolo se movimentando em velocidade constante pois a pressão também é. Porém, considerando que o sistema tende a equilibrar sua temperatura com a absorção de mais calor, quando a água chegar ao ponto de vaporização, o calor absorvido por ela não mais provocará aumento de temperatura (será o calor latente de vaporização Lf). Portanto não poderiamos considerar que o gás aumentará sua temperatura acima da que ocorre o processo de mudança de estado físico da água. Assim, cessando o aumento de temperatura do gás, cessa-se também o aumento de seu volume, implicando que pare de realizar trabalho

[latex]PV=nRT \Rightarrow \Delta V= \frac{nR\Delta T}{P} [/latex]

[latex]\tau = P\Delta V \therefore \tau = P\cdot \frac{nR\Delta T}{P}[/latex]

Sendo todos os valores do segundo membro constantes com exceção de [latex] \Delta T [/latex], temos que a realização do trabalho depende da variação de temperatura.

por **Elcioschin** Seg 04 Set 2023, 12:06

O enunciado não disse que a água vai chegar ao ponto de ebulição. Disse apenas que o gás vai aquecer lentamente, o que significa que a água vai aquecer lentamente.

por Fernando_tirocerto Seg 04 Set 2023, 21:30

Elcioschin escreveu:O enunciado não disse que a água vai chegar ao ponto de ebulição. Disse apenas que o gás vai aquecer lentamente, o que significa que a água vai aquecer lentamente.

Compreendi mestre, obrigado. Desculpe o equívoco.