Question

5) Calcule o trabalho apresentado no gráfico .

Answer 1

O trabalho apresentado no gráfico é zero uma vez que o processo isovolumétrico não realiza o trabalho.

Diretamente da definição, sabemos que trabalho realizado $W$ causa um deslocamento $d$ sob ação de uma força $F$

$W = F\cdot d$.

Na termodinâmica, principalmente para as máquinas térmicas, o trabalho ocorre ao deslocar o êmbolo da máquina térmica:

$dW = F\cdot dx\\\,\,\,=P\cdot Adx\\\,\,\,=P\cdot V\implies W = \int PdV$

O gráfico ilustra um processo termodinâmico onde a pressão varia de acordo com a temperatura. Logo, trata de um processo a volume constante.

De acordo com a primeira lei da termodinâmica, $\Delta U = Q - W$

De forma diferencial, temos $du = dQ - pdV$

Mas como a variação de volume é zero: $du = dQ$

Portanto o calor será dado por $Q = n\,c_v\Delta T$