FUVEST - gases

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FUVEST - gases

Mensagem por brendad em Ter Abr 29 2014, 09:16

(FUVEST-SP) A figura mostra o corte transversal de um cilindro de eixo vertical com base de área igual a 500cm2 , vedado em sua
parte superior por um êmbolo de massa que pode deslizar sem atrito.
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 O cilindro contém 0,50 mol de gás que se comporta como ideal. O sistema está em equilíbrio a uma temperatura de 300K e a altura h, indicada na figura, vale 20cm. Adote para a constante dos gases o valor R = 8,0 J/mol, para a aceleração da gravidade o valor10m/s2 e para a pressão atmosférica local o valor 1,00 x 105N/m2. Determine:

b) Determine o trabalho W realizado pelo gás quando sua temperatura é elevada lentamente até 420K.

Resp: 480J

Obs.: Já vi gabaritos diversos dessa questão, o meu deu 280J.
E por que a pressão é considerada constante?

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Re: FUVEST - gases

Mensagem por Gabriel Rodrigues em Ter Abr 29 2014, 17:06

Como o êmbolo pode deslizar sem atrito, o aumento de temperatura é compensado pelo aumento de volume, mantendo a pressão constante. 

pV = nRT-> p = 0,5.8.300/(0,2*0,05) -> p = 1,2 Pa

Se estamos considerando a transformação isobárica:

V1/T1 = V2/T2 -> V2 = 0,01*420/300 = 0,014 m³

O trabalho realizado pelo gás é, portanto:

W = 1,2.10^5.(0,014-0,010) = 480J

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Re: FUVEST - gases

Mensagem por mari em Ter Set 22 2015, 09:15

e para saber a massa do êmbolo em kg?
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Re: FUVEST - gases

Mensagem por AleeZl em Sab Set 24 2016, 20:59

A resposta, praticamente um ano depois, haha.

A massa do êmbolo em kg. Como o sistema está em equilíbrio temos que:

A pressão do gás empurra o êmbolo para cima e a pressão atmosférica junto com o peso empurram êmbolo para baixo, equilibrando o sistema.

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Convertendo as unidades de medida para metro e substituindo os valores:

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