Um gás sofre uma transformação isobárica sob pressão de 2*10² N/m². Determine o trabalho realizado sobre o gás quando o volume passa de 6000cm³ para 3000cm³
Soluções para a tarefa
0.6 joules
como é uma transformação isobárica a pressão é constante,logo a força também é constante.então,tem como resolver pela equação do trabalho de uma força constante,dado por:
T= F.d
é importante lembrar de fazer a conversão das unidades de cm³ para m³ .
6000cm³= 0,006m³
como a pressão é 2.10²N/m² ,vamos considerar que o volume é 1m²×h,em que 1m² é a área da base e h = altura .
v=ab×h
0,006m³=1m².h
h=0,006m³/1m²
h=0,006m
além disso,vale salientar que a área do gás em que a força é exercida não vai mudar,apenas a coluna de gás, ou seja,a altura.logo como a área é a mesma nas duas situações e volume é reduzido à metade no segundo caso,então a altura também é reduzida à metade. portanto,o deslocamneto é igual a 0,006m/2 .sendo assim,deslocamento é igual a 0,003m.
como a área do gás foi considerada 1m²,a força que é exercida nele é igual a 200N.
p=200N/1m²
T=F.d
T=200N.0,003m
T=0,06N/m ,ou 0,006j
observação:pressão =força/área.
se durante esse processo de compressão a área mudar a força também vai mudar.nessa questão se a área force menor q 1m² ,então a força não seria 200N.
ex: área =0,06m²,para manter proporcionalidade a força seria menor q 200N,nesse caso a força seria 12N.porém,a pressão não mudaria ,pois 12N÷0,06m² =200N/m².