Para facilitar a compreensão e comum considerar a força que o gas aplica nos pistões de um motor como compensada por um peso que se opõe a expansão do gás. Um cilindro, contendo um gás ideal, é vedado por um êmbolo de massa M, que pode deslizar livremente, como mostra a figura.
O gás ocupa um volume de 1,0 . 10 elevado a -3 m elevado a 3, e a pressão exercida sobre ele pelo êmbolo e pela coluna de ar atmosférico acima dele é igual a 1,4 . 10 elevado a 5 N/m elevado a 2. Recebendo uma certa quantidade de calor, o gás expande-se e p assa a ocupar um volume de 1,5 . 10 elevado a -3 m elevado a 3
A) que tipo de transformação o gás sofreu?
B) qual foi o trabalho realizado nessa transformação?
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a) O gás tem a pressão constante, portanto, a transformação é isobárica.
b) Trabalho = Pressão . Variação
T = 1,4 . 10^5 . 0,5 . 10^-3
T = 0,7 . 10^2
T= 70J
Portanto, trabalho = 70 Joule
b) Trabalho = Pressão . Variação
T = 1,4 . 10^5 . 0,5 . 10^-3
T = 0,7 . 10^2
T= 70J
Portanto, trabalho = 70 Joule
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A) O gás sofreu uma transformação isobárica.
B) O trabalho realizado foi de 70 Joules.
Como a pressão foi mantida constante, a transformação é isobárica.
Nas transformações isobáricas, a pressão é mantida constante durante todo o processo. Nesse caso, o volume do gás será diretamente proporcional à temperatura do mesmo.
O trabalho realizado por um gás ideal ou sobre o mesmo pode ser calculado, em uma transformação isobárica, pelo produto da pressão com a variação de volume sofrida pelo gás.
T = P. ΔV
Assim,
T = 1,4. 10⁵ (1,5. 10⁻³ - 1,0. 10⁻³)
T = 1,4. 10⁵. 0,5 10⁻³
T = 70 Joules
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