Question

7. Um gás ideal, com volume de 2 x 10 ° m ° e pressão de 3 x 10 ° N / m, expande-se isobaricamente até atingir um volume de 6 x 10 m. Pede-se:

a) (0,3 pontos) O gás realiza ou recebe trabalho?​

Answer 1

Portanto, o trabalho realizado  isobaricamente é de $\large \boldsymbol{ \textstyle \sf W = 1\:200 \: J }$ .

Termodinâmica é o ramo da física que relaciona as propriedades macroscópicas da matéria com a energia trocada, seja ela sob a forma de calor (Q) ou de trabalho (W), entre corpos ou sistemas.

Quando um gás sofre uma variação de volume ΔV, durante uma transformação termodinâmica, há a realização de um trabalho W e, conseqüentemente, troca de energia mecânica com o meio exterior.

Se a pressão é constante, o trabalho pode ser determinado pela expressão:

$\large \boxed{ \boldsymbol{ \displaystyle \sf \sf W = p \cdot \Delta V }}$

Dados fornecidos pelo enunciado:

$\large \displaystyle \sf \begin{cases} \sf V_i = 2 \cdot 10^{-3} \:m^3 \\\sf V_f = 6 \cdot 10^{-3} \:m^3 \\\sf p =3 \cdot 10\: N/m^2 \\\sf W =\:?\: J \end{cases}$

Utilizando a fórmula de trabalho para uma transformação isobárica, temos:

$\large \displaystyle \sf \sf W = p \cdot \Delta V$

$\large \displaystyle \sf \sf W = p \cdot (V_f - V_i)$

$\large \displaystyle \sf \sf W = 3 \cdot 10^5 \cdot (6\cdot 10^{-3}- 2 \cdot 10^{-3})$

$\large \displaystyle \sf \sf W = 3 \cdot 10^5 \cdot (6-4) \cdot 10^{-3}$

$\large \displaystyle \sf \sf W = 3 \cdot 10^5 \cdot 4 \cdot 10^{-3}$

$\large \displaystyle \sf \sf W = 3 \cdot 4 \cdot 10^{5-3}$

$\large \displaystyle \sf \sf W = 12\cdot 10^{2}$

$\large \boxed{ \boxed{ \boldsymbol{ \displaystyle \sf W = 1\:200 \: J }} }$

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