(Cefet - RJ) Termodinâmica
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(Cefet - RJ) Termodinâmica
Relembrando a primeira mensagem :
Tenho uma dúvida sobre a seguinte questão:
No mecanismo abaixo,
inicialmente o êmbolo E está na posição 1, encontrando-se a parte C
preenchida por um gás ideal. Em determinado momento, o gás é aquecido,
recebendo 400 cal de uma fonte, o que provoca um deslocamento de 8 cm do
êmbolo. Despreze os atritos e as massas da mola e do êmbolo. (
Considere K = 500 N / cm e 1 cal = 4 J).
Clique na imagem para fixá-la na tela.
Calcule:
a) o trabalho realizado pelo gás durante a compressão da mola;
b) a variação da energia interna do gás, em joules.
A dúvida é a seguinte: na alternativa a, pra encontrar a resposta do gabarito, se deve considerar o princípio da conservação e montar a relação seguinte:
Mas, uma vez que , o correto não seria fazer o seguinte:
Sendo que
Mas, fazendo desse jeito não dá pra resolver porque não temos .
Bom, gostaria de saber se o jeito correto é esse último mesmo, de modo que o enunciado está incorreto.
Tenho uma dúvida sobre a seguinte questão:
No mecanismo abaixo,
inicialmente o êmbolo E está na posição 1, encontrando-se a parte C
preenchida por um gás ideal. Em determinado momento, o gás é aquecido,
recebendo 400 cal de uma fonte, o que provoca um deslocamento de 8 cm do
êmbolo. Despreze os atritos e as massas da mola e do êmbolo. (
Considere K = 500 N / cm e 1 cal = 4 J).
Clique na imagem para fixá-la na tela.
Calcule:
a) o trabalho realizado pelo gás durante a compressão da mola;
b) a variação da energia interna do gás, em joules.
- Spoiler:
- Gabarito: a) 160J ; b) 1440J
A dúvida é a seguinte: na alternativa a, pra encontrar a resposta do gabarito, se deve considerar o princípio da conservação e montar a relação seguinte:
Mas, uma vez que , o correto não seria fazer o seguinte:
Sendo que
Mas, fazendo desse jeito não dá pra resolver porque não temos .
Bom, gostaria de saber se o jeito correto é esse último mesmo, de modo que o enunciado está incorreto.
Leandro Blauth- Jedi
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Re: (Cefet - RJ) Termodinâmica
No mecanismo abaixo, inicialmente o êmbolo E está na posição 1, encontrando-se a parte C preenchida por um gás ideal.
quando eu li isso entendi que o sistema foi montado assim e, portanto, a mola estava em seu estado natural.
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In memoriam - Euclides faleceu na madrugada do dia 3 de Abril de 2018.
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Euclides- Fundador
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Re: (Cefet - RJ) Termodinâmica
Eu não sou nenhum especialista em experimentos e modos de expressá-los, mas entendo por isso que sistema 1 está em equilíbrio, com a força da mola equilibrando a pressão inicial do gás antes de ser aquecido.
Até porque, o enunciado afirma que os 8cm de deslocamento se devem a uma expansão do gás depois de receber calor. Então os 8 cm se devem ao calor empregado no gás, não tendo nada a ver com a pressão inicial do gás, de modo que uma distensão devido à pressão do gás antes de ser aquecido nada tem a ver com o problema proposto.
Até porque, o enunciado afirma que os 8cm de deslocamento se devem a uma expansão do gás depois de receber calor. Então os 8 cm se devem ao calor empregado no gás, não tendo nada a ver com a pressão inicial do gás, de modo que uma distensão devido à pressão do gás antes de ser aquecido nada tem a ver com o problema proposto.
Leandro Blauth- Jedi
- Mensagens : 225
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Re: (Cefet - RJ) Termodinâmica
O sistema pode estar em equilíbrio com a pressão ambiente equilibrando a pressão do gás, sem necessidade da mola. Como uma bola de gás fica em equilíbrio após enchida. Com aquecimento expande.
Pode entender como desejar, porém.
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Euclides- Fundador
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Re: (Cefet - RJ) Termodinâmica
Ah, desta forma pode ser mesmo...
Obrigado Euclides. Um abraço!
Obrigado Euclides. Um abraço!
Leandro Blauth- Jedi
- Mensagens : 225
Data de inscrição : 13/10/2011
Idade : 31
Localização : Novo Hamburgo, RS, Brasil
Re: (Cefet - RJ) Termodinâmica
Desculpe reviver o tópico, mas pela lei de Hooke a intensidade da força que causa deformação na mola não é dada por:
F=K.M ENTÃO F = (500)( 8 )= 4.10^3N(FORÇA DO GÁS SOBRE A MOLA )
O trabalho de um gás é dado por: W=F.(∆H) então w = 4.10^3N . 8.10^-2 M = 320 J
Se alguém puder me responder onde eu errei ficarei grato.
F=K.M ENTÃO F = (500)( 8 )= 4.10^3N(FORÇA DO GÁS SOBRE A MOLA )
O trabalho de um gás é dado por: W=F.(∆H) então w = 4.10^3N . 8.10^-2 M = 320 J
Se alguém puder me responder onde eu errei ficarei grato.
georges123- Jedi
- Mensagens : 360
Data de inscrição : 08/12/2012
Localização : são paulo brasil
Re: (Cefet - RJ) Termodinâmica
O trabalho de um gás é W=P.∆V. A energia acumulada na mola é E=½kx².
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Euclides- Fundador
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Data de inscrição : 07/07/2009
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Re: (Cefet - RJ) Termodinâmica
Mas, W= P∆V vem de W = F∆H , por exemplo, fazendo uma analogia com um cilindro cúbico, no qual contém um gás ideal em seu interior provido de um êmbolo móvel. As partículas exercem sobre o êmbolo ( nesse caso sobre uma mola) uma força F ,que é dada pela Pressão x Área do Êmbolo, com o fornecimento de calor aumentará a agitação térmica das partículas e consequentemente o êmbolo se deslocará para cima sofrendo uma variação de altura ( 8 cm ). Portanto, para calcular o trabalho do gás também poderíamos escrever W = F.∆H ( MAS COMO F É IGUAL A P(PRESSÃO).A(ÁREA DO ÊMBOLO) FICARIA W= PA.∆H ( ÁREA VEZES VARIAÇÃO DE ALTURA É IGUAL A VARIAÇÃO DE VOLUME) assim obteríamos W = P.∆VEuclides escreveu:O trabalho de um gás é W=P.∆V. A energia acumulada na mola é E=½kx².
georges123- Jedi
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Data de inscrição : 08/12/2012
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Re: (Cefet - RJ) Termodinâmica
Só que a força elástica não é constante e W=P∆V --> F.x só é válida para força (pressão) constante.
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Euclides- Fundador
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Data de inscrição : 07/07/2009
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Re: (Cefet - RJ) Termodinâmica
Tinha me esquecido desse detalhe. Muito obrigado mestre.
georges123- Jedi
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Re: (Cefet - RJ) Termodinâmica
tambem pensei assim jorge, mas aparentemente estamos errados kkkk
Lopesa- Iniciante
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