primeira lei termodinâmica

por tikalika24 Ter 01 Nov 2022, 18:29

Um gás ideal sofre o conjunto de transformações indicadas no gráfico abaixo. O trabalho realizado pelo gás no processo BC é igual a 7/5 PV. O trabalho total no ciclo, bem como o calor total trocado no ciclo, são respectivamente iguais a

a) 9/10 PV e 9/10 PV
b) 12/5 PV e -3/2 PV
c) 39/10 PV e 42/5 PV
d) 0 e 0

primeira lei termodinâmica A12787373df44f3d4e15690658ac13ea

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por Alien supremo Ter 01 Nov 2022, 20:33

Primeiro vamos calcular o trabalho:

O trabalho é numericamente igual a área de um gráfico PxV

[latex]W=F\cdot d\cdot cos\alpha[/latex]

[latex]cos\alpha=1[/latex]

[latex]F=p\cdot A[/latex]

[latex]A\cdot d=V[/latex]

[latex]W=p\cdot A\cdot d[/latex]

[latex]W=p\cdot \Delta V[/latex]

[latex]W=Area[/latex]

Vamos calcular cada trabalho em cada processo e depois somar tudo, lembrando que quando o volume aumenta o trabalho é positivo(realizado pelo gás) e quando o volume diminui o trabalho é negativo(aplicado sobre o gás):

[latex]Wab=(2V-V)\cdot p[/latex]

[latex]Wab=p\cdot V[/latex]

[latex]Wcd=(V-4V)\cdot \frac{p}{2}[/latex]

[latex]Wcd=\frac{-3pV}{2}[/latex]

[latex]Wbc=\frac{7pV}{5}[/latex] dado no texto

[latex]Wda=0[/latex] o volume é constante, assim o gás não realiza trabalho

[latex]Wt=Wab+Wbc+Wcd+Wda[/latex]

[latex]Wt=pV+\frac{7pV}{5}-\frac{3pV}{2}+0[/latex]

[latex]Wt=\frac{9pV}{10}[/latex]

Agora, vamos calcular o calor trocado no ciclo:

Como é um ciclo, ou seja, a energia inicial é igual a energia final, então a variação da energia interna é nula.

Pela primeira lei da termodinâmica descobrimos que: