Question

Um conjunto cilindro-êmbolo sem atrito com diâmetro interno de 0,40 m contém em seu interior 4,5 kg de ar. O peso do êmbolo, associado à pressão atmosférica é tal que a pressão exercida sobre o ar dentro do pistão é igual a 600000 Pa. Inicialmente, a face inferior do êmbolo se encontra a uma altura z1 a partir do fundo do cilindro. O conjunto é então aquecido, e o pistão se movimenta a até uma altura z2. Desprezando-se as variações de energia cinética e potencial, determine o trabalho realizado no processo. Dados: Rar = 287 J/(kg.K), z1 = 0,7m ; z2 = 1,2m; p = 3,14. A) 82580 J B) 72820 J C) 37680 J D) 94550 J E) 0 J

Answer 1

O trabalho realizado no processo foi de 37680 Joules.

Transformação Isobárica

Nas transformações isobáricas, o trabalho que um gás realiza ou que é realizado sobre ele pode ser calculado pela equação abaixo-

T = P. ΔV

Onde,

• P = pressão
• ΔV = variação de volume
• T = Trabalho

O peso do êmbolo e a pressão atmosférica exercida serão os mesmo após a transformação gasosa que ocorre no interior do conjunto cilindro-êmbolo.

Ao aquecer o conjunto, a movimentação das moléculas no interior do conjunto aumenta o que provoca um aumento do volume do ar. Esse aumento do volume que causa a variação da altura do pistão.

T = P.ΔV

T = P. A. Δh

T = 600000. (π. R²). (1,2 - 0,7)

T = 600000. (3,14. 0,20²). 0,5

T = 37680 Joules

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