Question

Um gás ideal está submetido a uma pressão de 1,0×10^5 N/m^2. Inicialmente, o seu volume é de 1,0×10^-3 M^3, e sua temperatura é de 27°C. Ele sofre uma expansão isobárica até que o seu volume final seja o triplo do volume inicial. Determine: a) o trabalho mecânico, em Joules, realizado pelo gás durante a expansao

Answer 1

a) o trabalho mecânico, em Joules, realizado pelo gás 
durante a expansão; 

W = P. ΔV..........(expansão isobárica ) 

W = 1,0×10^5 x (3-1) x 1,0×10^-3...todas as unidades no S I 

W = 2 x10² 

W = 200 Joules <~~~~~~ 


a) o trabalho mecânico, em Joules, realizado pelo gás 
durante a expansão; ~~~~~~~~> 200 Joules
................. 
b) 
27°C ......273+27 = 300 K <----

gás ideal .....V / T = Vo / To 

3Vo / T = Vo/300......cancelando Vo... 

T = 900 K <---


b) temperatura do gás, em Kelvin, no estado final ---> 900 K 

Answer 2

O trabalho mecânico realizado pelo gás durante a expansão será de 200 J. Para isso devemos relembrar como determinamos o trabalho mecânico de um processo isobárico, ou seja, a pressão constante.

Como determinamos o trabalho de um processo isobárico?

Em um processo isobárico, ou seja, à pressão constante (P), o trabalho mecânico (W) pode ser calculado por:

W = P x (Volume final - Volume inicial)

Do exercício temos que:

• $P = 1\times 10^5 \ Pa$
• $Volume \ inicial = 1 \times 10^{-3} m^3$
• $Volume \ final = 3 \times Volume \ Inicial1 = 3 \times 10^{-3} \ m^3$

Assim, o trabalho mecânico realizado pelo gás durante a expansão será de:

W = P x (Volume final - Volume inicial)

$W = 1 \times 10^5 \times (3\times 10^{-3} - 1\times 10^{-3}) \\\\W = 200 \ Joules$

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