Termodinâmica

por Juliana firmino Qua 29 Jun 2016, 21:35

A figura representa um cilindro com êmbolo móvel de massa m = 200 kg e área S = 100 cm², que contém inicialmente 2,4 litros de gás ideal à temperatura de 27°C. Aquece-se o sistema até a temperatura estabilizar em 127°C. A pressão atmosférica é igual a 10^5 N/m².

a) Qual é o volume final do gás?
b) Qual é o trabalho mecânico realizado?

Gente, a figura é apenas de um cilindro com êmbolo móvel.

Respostas: a) 3,2 L b) 240 J

por **Claudir** Qua 29 Jun 2016, 23:14

Como a pressão é constante (P(êmbolo) + P(atm)), podemos considerar:

$\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}\to \frac{2,4}{300}=\frac{V_2}{400}\to \boxed{V_2=3,2\ L}$

$\\\\W=P_T.\Delta V\\\\P_T=P_{emb}+P_{atm}=\frac{2000}{0,01}+10^5=3.10^5\ N/m^2\\\\\Delta V=3,2-2,4=0,8\ L=0,8.10^{-3}\ m^3\\\\W=3.10^5.0,8.10^{-3}=\boxed{240\ J}$

por Juliana firmino Qua 29 Jun 2016, 23:39

Pré-Iteano, por que tenho que somar as pressões do êmbolo e a atmosférica?

por **Claudir** Qua 29 Jun 2016, 23:51

Pois o trabalho será a energia utilizada para mover o êmbolo através de uma força constante.

A força que atua sobre o gás é a resultante exercida pelo peso do êmbolo e pela pressão atmosférica, que é exatamente a força que o gás deve exercer - para cima - para que consiga mover o êmbolo.

Termodinâmica 2s69aue