Um engenheiro necessita analisar alguns parâmetros de um motor a combustão. Para isso ele dispõe de dados de um gás contido em um cilindro com pistom que é levado de um estado inicial A até um estado final C, seguindo dois processos distintos, AC e ABC conforme figura.
No processo AC, o sistema absorve 300J de calor.
a) Calcule o trabalho realizado pelo sistema nos dois processos.
b) Qual é a variação da energia interna do sistema no processo AC?
Soluções para a tarefa
a.) Calcule o trabalho realizado pelo sistema nos dois processos.
Ac ͢ Tac = (6.10⁴ + 9.10⁴).2.10⁻³/2
Tac = 15.10⁴.2.10⁻³
Tac = 30.10 = 15.10 = 150
2
Tabc = Tab + Tbc = Tab
Tbc = F . Δv = 0
Tab = 6.10⁴ .2.10⁻³ = 12.10¹ = 120 J
b.) Qual é a variação da energia interna do sistema no processo AC?
Qac = 300 J
Uac = Qac - Tac
Uac = 300 – 150
Uac = 150 J
c.) Uma das leis básicas da Termodinâmica afirma que a variação da energia interna do sistema não depende do processo que o leva de um estado inicial a um estado final. Tendo em vista esta informação, calcule o calor absorvido pelo gás no processo ABC.
Qac = Tab + Au
Au = Qac – Tab
Au = 300 J – 120 J
Au = 180 J
a) Podemos afirmar que o trabalho realizado pelo sistema nos dois processos é de 120J.
Considerando Ac:
Tac = (6.10⁴ + 9.10⁴).2.10⁻³/2
Tac = 15.10⁴.2.10⁻³
Tac = 30.10
Tac= 15.10
Tac= 150
Tabc= Tab + Tbc = Tab
Tbc= F . Δv = 0
Tab= 6.10⁴.2.10⁻³
Tab= 12.10¹
Tab= 120 Joules
b) Podemos afirmar que a variação da energia interna do sistema no processo AC é de 150 J.
Qac = 300 J
Uac = Qac - Tac
Uac = 300 – 150
Uac = 150 Joules
Sabe-se que de acordo com as leis da Termodinâmica, a variação da energia interna de um determinado sistema não depende do processo que o leva de um estado inicial a um estado final.
Sabendo disso, podemos concluir que o calor absorvido pelo gás no processo ABC será de 180 Joules.
Qac = Tab + Au
Au = Qac – Tab
Au = 300 J – 120 J
Au = 180 J
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