Um sistema termodinâmico passa do estado A para o estado B, do estado B para o estado C e de volta
para o estado A, como mostra o diagrama p-V da Figura abaixo. A escala do eixo vertical é definida por ps =
40 Pa e a escala do eixo horizontal é definida por Vs = 4,0 m3
. (a)—(g) Complete a tabela da figura b
introduzindo um sinal positivo, um sinal negativo ou um zero na célula indicada. (h) Qual é o trabalho
realizado pelo sistema no ciclo ABCA?
Soluções para a tarefa
Seguindo os princípios da 1ª Lei da Termodinâmica e com base na figura (que não havia sido anexada no enunciado), tem se que (a), (b) e (d): + ; (c): 0; (e), (f) e (g): - e que o trabalho é de .
Lembrando que o trabalho exercido ou fornecido por um gás ideal é dado por:
onde:
P: pressão (Pa)
V: volume (m^3)
Analisando o gráfico, podemos notar que:
- de A para B, a pressão continua constante enquanto o volume aumenta, isto é, ocorre uma expansão com trabalho positivo ().
- de B para C, não há trabalho, uma vez que não há variação de volume ().
- de C para A, o trabalho é negativo, pois ocorre uma compressão com diminuição da pressão e de volume ().
Lembrando agora da 1ª Lei da Termodinâmica:
de A para B:
Q: +, pois o o trabalho e a energia interna são ambos positivos
de B para C:
U e Q: +, já que o trabalho é zero.
de C para A:
U e Q: - , pois o trabalho é negativo e o calor também é negativo, devido ao fato de a pressão diminuir juntamente com o volume.
Para calcular o trabalho realizado pelo sistema no ciclo ABCA, basta calcular a área do gráfico e notar que o trabalho será negativo, pois o sistema flui no sentido anti-horário:
Segue um outro exemplo envolvendo a 1ª Lei da Termodinâmica: https://brainly.com.br/tarefa/20231026