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Questão termodinâmica - UFBA

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Resolvido Questão termodinâmica - UFBA

Mensagem por João C. Sex 14 Maio 2021, 18:59

(UFBA) Para aquecer lentamente o gás contido em um recipiente
provido de êmbolo móvel, utiliza-se o sistema de banho-
-maria, conforme a figura abaixo.
Questão termodinâmica - UFBA Imagem10
Considerando-se que os pesos são mantidos sobre o êmbolo, o
gás, ao expandir-se:
(01) desloca o êmbolo com velocidade constante.
(02) sofre acréscimo de energia interna.
(04) mantém sua pressão constante.
(08) tem seu estado termodinâmico descrito exclusivamente pela
temperatura.
(16) converte integralmente em trabalho o calor recebido da fonte
térmica.
Dê como resposta a soma dos números associados às afirmações
corretas.

Gabarito: 7


Última edição por João C. em Dom 23 Maio 2021, 14:37, editado 1 vez(es)

João C.
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Resolvido Re: Questão termodinâmica - UFBA

Mensagem por PedroF. Sex 21 Maio 2021, 22:20

Olá, aqui vai uma explicação:
Perceba que a situação se trata de uma expansão isobárica reversível. Como o aquecimento do gás é feito de forma muito lenta a diferença de pressão será zero e, assim, a força resultante a cada instante será zero.

(1) VERDADEIRA. Como é um processo a pressão constante e inicialmente o êmbolo está em equilíbrio, a força resultante no êmbolo será nula durante a transformação, logo subirá com velocidade constante.
(2) VERDADEIRA. Em um processo isobárico reversível: [latex]\Delta U=n*C_{v}*\Delta T[/latex] Como há variação de temperatura, haverá um acréscimo de energia interna.
(4)VERDADEIRA. O processo é isobárico.
(8)FALSA. Existe variação de volume também.
(16)FALSA. Se isso ocorresse a variação de energia interna seria zero, mas não ocorre. No processo: [latex]W=P\Delta V[/latex] ;  [latex]Q=n*C_{p}*\Delta T[/latex]

Soma: 1+2+4 = 7
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Resolvido Re: Questão termodinâmica - UFBA

Mensagem por João C. Sex 21 Maio 2021, 22:51

Olá, Pedro, obrigado por responder!

Mas você poderia explicar melhor como chegou na conclusão de que se trata de uma transformação isobárica?

João C.
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Resolvido Re: Questão termodinâmica - UFBA

Mensagem por PedroF. Sex 21 Maio 2021, 23:13

Olá, João C., perceba que em um intervalo de tempo infinitesimal dt o gás sofrerá uma variação de pressão dP que resultará em uma força no sentido para cima. Com essa força, ocorrerá uma variação de volume expandindo o gás a temperatura praticamente constante (por se tratar de um aquecimento muito lento em um intervalo dt). Agora, com a temperatura constante, como o volume aumentou a pressão diminuirá novamente até aproximadamente a inicial. Isso ocorrerá por todo o processo, o que se deve fazer é um somatório de todos esses processos infinitesimais. Obs: nas questões em que ocorre processos lentos, é bom se atentar à reversibilidade do processo.
PedroF.
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Resolvido Re: Questão termodinâmica - UFBA

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