Question

Um determinado gás é submetido à uma transformação representada no esquema.


A) O trabalho é realizado pelo gás ou sobre o gás? Justifique. 


B) Qual o trabalho trocado no processo? ​

Answer 1

Resposta:

A) O trabalho é positivo quando o volume do gás aumenta no processo, pois assim tem-se $\Delta V>0$ e, então, $W>0$. 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.

Para o diagrama dado, a seta indica que o volume aumenta no processo. Por isso, pode-se afirmar que o gás realiza trabalho!!

B) 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)

Sabe-se que 1 atm equivale a 100000 Pa, logo:

1 atm ------- 100000 Pa

2 atm ------ x Pa

x = 200000 Pa

Além disso, 1L equivale a 0,001 m³. Assim:

1 L ------- 0,001 m³

3 L ------ x L

x = 0,0003 m³

Portanto, os dados do exercício convertido são$P=200000 \ Pa$ e $\Delta V=0,005-0,002=0,003 \ m^{3}$.

Logo, o trabalho será:

$W=200000*(0,005-0,002)\\W=600 \ J$

Bons estudos!! Espero ter ajudado