PV/T = PoVo/To

Um cilindro com diâmetro de 4 cm contêm ar comprimido por um pistão de massa m = 13 kg, que pode deslizar livremente no cilindro. O sistema é imerso num recipiente com água com temperatura controlada. O sistema está inicialmente em equilíbrio a temperatura de 20 °C e a altura inicial do pistão em relação a base do cilindro é de 4 cm. Sendo a temperatura da água gradualmente aumentada até 100 °C, (a) calcule a altura final do pistão. (b) Considerando as mesmas condições iniciais, determine a quantidade necessária de massa que precisa ser adicionada sobre o pistão para manter sua altura fixa.


Resposta
(a) 5,09 cm
(b) 7,09 kg

Em A tem-se uma transformação isobárica e em B tem-se uma transformação isovolumétrica. Veja que em A apenas o peso do êmbolo exerce pressão sobre o gás do início ao fim. Em B, por sua vez, no início tem-se o êmbolo exercendo pressão e no fim tem-se a pressão do êmbolo mais a pressão do peso.



Estou deixando algo passar despercebido? Pois a minha letra B está dando aproximadamente 3,55 kg.

Nota: A temperatura deve ser convertida para Kelvin.

Up!

Não deixou nada escapar, Giovana. Há um erro no gabarito.

Cheguei a mesma expressão que a sua, em ambas as alternativas.



A variação de temperatura na escala absoluta é a mesma na escala Celsius;

Obrigada !