Question

A densidade do Al(s) a 20ºC é 2,70 g.cm^-3 e a do Al(l) a 660ºC é 2,38g.cm^-3. Calcule o trabalho fornecido ao ambiente quando 100 kg de Al são aquecidos de 20ºC a 660ºC a 1 atm de pressão.


Alguém pode demonstrar como se faz esse cálculo? Tentei de diversas formas e não consegui

Answer 1

O trabalho que é pedido neste caso está associado a variação de volume desta massa de alumínio.
Para o caso usamos a equação de calculo de trabalho em função da variação de volume a pressão constante:
W=∫P.dV  --->  P∫dV  ---> P(V2-V1)
W=P.(V2-V1)

Calculamos o volume deste massa de alumínio para os dois casos.
d=m/V  --> V=m/d  

m=100kg
d1=2,7g/cm³ = 2700kg/m³
d2=2,38g/cm³=2380kg/m³

V1=100/2700=0,03704m³
V2=100/2380=0,04201m³

Convertendo a pressão pra Pascal (N/m²)
P=1atm=101325Pa = 101325N/m²

Substituímos na fórmula do trabalho:
W=101325.(0,04201-0,03704)=503,6N.m = 503,6J

Espero ter ajudado =)