Um gás é aquecido em uma caldeira, e o seu volume se expande de 1 m3 para 3 m3 , a uma pressão constante de 2 N/m2 . O trabalho realizado pelo gás, em joule, é

Um gás é aquecido em uma caldeira, e o seu volume se expande de 1 m³ para 3 m³, a uma pressão constante de 2 N/m².

O trabalho realizado pelo gás, em joule, é

• A)9
• B)6
• C)4
• D)2
• E)1

Para resolver esse problema, vamos utilizar a fórmula de trabalho realizado por um gás ideal: W = P × ΔV, onde W é o trabalho realizado, P é a pressão constante e ΔV é a variação de volume.

No nosso caso, a pressão é de 2 N/m² e a variação de volume é de 2 m³ (3 m³ - 1 m³). Então, podemos calcular o trabalho realizado:

W = 2 N/m² × 2 m³ = 4 J

Portanto, o gabarito correto é C) 4 J.

Vamos analisar os outros gabaritos para entender por que eles estão errados:

• A) 9 J: este valor é duas vezes e meia maior que o valor correto. Isso ocorre porque a pressão foi multiplicada por um fator errado.
• B) 6 J: este valor é 50% maior que o valor correto. Isso ocorre porque a variação de volume foi multiplicada por um fator errado.
• D) 2 J: este valor é metade do valor correto. Isso ocorre porque a pressão ou a variação de volume foi dividida por um fator errado.
• E) 1 J: este valor é um quarto do valor correto. Isso ocorre porque a pressão e a variação de volume foram divididas por fatores errados.

É importante notar que, em problemas de física, é fundamental ter atenção aos fatores de conversão e às unidades das grandezas físicas. Além disso, é essencial ter uma compreensão clara da fórmula e dos conceitos físicos envolvidos.