4 - Um botijão contém gas sob alta pressão. Ao abrir a vàlvula desse botijão, o gás escapa rapidamente para a atmosfera. Considerando a situação descrita: a) Explique por que, nessa situação, o processo pode ser considerado adiabatico. b) O trabalho realizado pelo gas foi positivo, negativo ou nulo? Justifique. c) Durante todo o processo, a temperatura do gás que permanece dentro do botijão aumenta, diminui ou permanece a mesma? Justifique.
Soluções para a tarefa
Resposta:
a) Uma transformação em que não há troca de calor com o meio externo é denominada transformação adiabática. Transformações desta natureza podem ser obtidas utilizando-se recipientes com paredes refratárias ao calor ou através de uma compressão ou expansão rápida.
b) O trabalho realizado pelo gás foi positivo, pois houve uma expansão do gás em uma transformação adiabática.
c) A temperatura do gás que permanece dentro do botijão diminui, pois quando há uma expansão a temperatura e a pressão do gás diminui, como demonstra o gráfico abaixo:
Explicação:
Letra A
Como ocorre uma rápida expensão do gás ao sair do botijão e entrar em contato com a atmosfera, então é uma característica de um processo adiabático.
Letra B
O trabalho realizado pelo gás é considerado positivo, pois houve uma expansão do gás.
Letra C
A temperatura do gás dentro do botijão vai diminuir. Isso ocorre devido à expansão do gás, pois as moléculas ficam mais distantes umas das outras, ou seja, há menos choque entre elas. Então há uma diminuição da energia interna, logo há uma diminuição da temperatura também.
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