Question

URGENTE É PARA HOJE. Uma dada massa de gás ideal perfeito descreve o ciclo no sentido ABCDA. Calcule o calor trocado e o trabalho realizado no ciclo.

Answer 1

Resposta:

O trabalho realizado em um ciclo (estado inicial e final iguais) pode ser calculado como sendo a área interna ao ciclo no diagrama PV. Se o ciclo for percorrido no sentido horário, o trabalho é positivo. Para o ciclo percorrido no sentido anti-horário, o trabalho é negativo.  Primeiramente, deve-se converter o volume para m³:

1m³ ---------- 1000000 cm³

x m³ ----------- 3 cm³

x = 3*10^-6 m ³

1m³ ---------- 1000000 cm³

x m³ ----------- 1 cm³

x = 1*10^-6 m ³

Logo:

$W=Area \ retangulo\\W=Base*Altura\\W=(3*10^{-6}-1*10^{-6})*(10*10^5-8*10^5)\\W=0,4 \ J$

Sabe-se que a energia interna de um gás ideal é função apenas da temperatura do gás. Em um ciclo, o estado final e inicial são iguais. Logo, a temperatura final e inicial são iguais. Como a temperatura não varia, pode-se afirmar que a energia interna também não varia. Logo, $\Delta U=0$. Aplicando a primeira lei da termodinâmica:

$\Delt U=Q-W\\0=Q-W\\Q=W\\Q=0,4 \ J$

Logo, em um processo cíclico, o calor t total rocado é igual o trabalho  total realizado.

Resposta: Q = W = 0,4 J