Question

(Ufu) Num dado recipiente contendo um líquido, é imerso um cilindro contendo gás ideal, confinado por um êmbolo móvel, conforme as figuras adiante. O recipiente está sobre uma fonte térmica e a base do recipiente é diatérmica, permitindo trocas de calor entre a fonte e o recipiente. As demais paredes do recipiente são adiabáticas e as paredes do cilindro que contém o gás são diatérmicas. A fonte térmica fornece 2000 J para o sistema formado pelo líquido e o gás, conforme figura (I) acima. Devido ao calor fornecido pela fonte térmica, a temperatura do líquido aumenta de 3K, consumindo 1500 J. Por outro lado, o gás realiza uma expansão com um aumento de volume de 8 m¤, a uma pressão constante de 50 N/m£, como representado na figura (I) acima. a) Calcule o trabalho realizado pelo gás. b) Calcule a variação da energia interna do gás.

Answer 1

A)

A variação de volume é de 8m³ e a pressão é constante de 50Pa;

Como W(Trabalho) = P.Δv, então W(trabalho) = 50.8 = 400J

B)

Como o líquido consumiu 1500J da fonte térmica, pode se afirmar que o gás consumiu 500J. Pela 1° Lei da Termodinâmica tem-se que ΔU= Q - W

Então..

ΔU=500 - 400 = 100J