Question

Sob pressão constante, um gás ideal sofre a compressão indicada no gráfico. Determine o trabalho realizado no processo. Esse trabalho é realizado pelo gás ou sobre o gás? Por quê?​

Answer 1

Resposta:

O trabalho de um processo que ocorre à pressão constante pode ser calculado por:

$W=P*\Delta V$

sendo

$W$ : trabalho (J)

$P$ : pressão (N/m²=Pa)

$\Delta V$ : variação de volume (m³)

Em um diagrama PV, o trabalho possui módulo dado pela área abaixo da curva. Logo:

$|W|=Base*Altura\\|W|=(6-2)*15\\|W|=60 \ J$

O trabalho é positivo quando o volume do gás aumenta no processo, pois assim tem-se $\Delta V>0$ e, pela equação (1), $W>0$. Logo, em uma expansão, o trabalho é positivo e pode-se falar que o trabalho é realizado pelo gás.

Por outro lado, o trabalho é negativo quando o volume do gás diminui no processo, pois assim tem-se $\Delta V<0$ e, pela equação (1), $W<0$. Logo, em uma compressão, o trabalho é negativo e pode-se falar que o trabalho é sobre o gás.

PS: não consegui enxerga bem a seta, daí não sei se o volume está aumentando ou diminuindo. Se a seta indicar aumento de volume (apontando para direita), o gás estará realizando trabalho. Se a seta estiver apontando para esquerda, o trabalho será realizado sobre o gás.

Bons estudos!! Espero ter ajudado