Questão Termodinâmica/Conservação de Energia

por Tiago de Souza Dom Set 24 2017, 19:21

A figura ilustra a secção reta de um recipiente isolante térmico cilíndrico cujo volume é regulado por um pistão que pode deslizar sem atrito. O pistão está preso à mola de constante elástica k = 10^4 N/m, que se encontra relaxada quando o pistão está encostado no fundo do recipiente. Colocam-se 2 mols de um gás ideal no recipiente e, em equilíbrio térmico à temperatura T igual a 27ºC, a mola comprimi-se x = 50cm.

Questão Termodinâmica/Conservação de Energia Captur14

Durante 10 minutos, o sistema recebe calor por meio do resistor de 20ohms, o qual está conectado a uma fonte contínua de 6,0V. Expandindo isotermicamente, o sistema atinge uma nova situação de equilíbrio.
Determine, em cm, a nova deformação apresentada pela mola.

por wdaluz Sex Set 29 2017, 21:57

Energia dissipada pelo resistor:
E=P.∆t (P=U²/R) e 10 min = 600 s
E= (36.600)/20 = 10800 J

Energia inicial = Energia final

$\frac {k.x_i^2}{2}+ 10800 = \frac {k.x_f^2 }{2} \\ \\ \frac {10^4.0,5^2}{2}+10800 = \frac {10^4.x_f^2}{2} \\ \\ 5000.0,25+10800 = 5000.x_f^2 \\ 12050/5000 = x_f^2 \\ \\x_f =\sqrt {2,41}= 1,55 m$