Question

3 - Considere uma massa gasosa de pressão p = 3 atm confinada em um cilindro com êmbolo móvel de área A = 5 cm² e volume 900 cm³. O gás ideal sofre uma transformação isobárica e seu volume passa a ser de 600 cm³. Sabendo que 1 cm² = 10–4 m², 1 cm³ = 10–6 m³ e que 1 atm = 105 N/m², calcule: a) o trabalho realizado por esse gás (em joules); b) a força, constante, exercida sobre o êmbolo; c) o gás realizou trabalho sobre o meio ou o meio realizou trabalho sobre o gás? Justifique.​

Answer 1

Resposta:

P= 3atm = 3*105 N/m² =315 N/m²

Vi= 900cm³ = 0,0009m³

Vf= 600cm³ = 0,0006 m³

T= p( Vf-Vi)

T= 315(0,0006-0,0009)

T= 315*0,0003

T= 0,00945 Nm

T= -0,00945 J

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força sobre o êmbolo= F

F= p*A

p= 315 N/m²

A= 5cm²= 0,0005m²

F= 315 * 0,0005

F= 0,1575 N

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O gás sofreu trabalho do meio externo, houve contração de volume.

Explicação:

Answer 2

O trabalho realizado por esse gás será de -90J, a força exercida sobre o êmbolo será de 150N e o gás acaba sofrendo trabalho do meio, letra a), b) e c) respectivamente.

Vamos aos dados/resoluções:  

O Trabalho acaba sendo a medida de energia transferida pela aplicação de uma força ao longo de um deslocamento específico, com isso, senão houver força e deslocamento, não existe trabalho. Ou seja, o corpo se move sob a ação de uma força de módulo constante F que acaba atuando sobre ele na mesma direção e sentido de seu deslocamento.

Portanto, para letra a), teremos:  

P = 3,0 x 10^5 n/m²  

A = 5,0 x 10^-4 m²  

Vi = 900 x 10^-6 m³

Vf = 600 x 10^-6 m³

E realizando um processo isobárico, teremos que o trabalho sofrido ou realizado por um gás será:  

T = P . (Vf - Vi)  

T = 3,0 x 10^5 . (600 . 10^-6 - 900 x 10^-6)  

T = 3,0 x 10^5 . (-300 x 10^-6)  

T = -90J ;

Para alternativa b) temos que a força que se impõe sobre o êmbolo será encontrado através da sua definição de pressão:  

P = F/A  

F = P . A

F = 3,0 x 10^5 . 5,0 x 10^-4

F = 150N.

Para alternativa c) visualizando o trabalho negativo (referente a letra a), teremos que o gás acaba sofrendo trabalho do meio porque sempre que um sistema realiza trabalho, o seu sinal será positivo e quando recebe ou sofre trabalho, será negativo.

Para saber mais sobre o assunto:  

https://brainly.com.br/tarefa/28997880

Espero ter ajudado nos estudos e bebam água :)