Ao sofrer uma transformação isobárica um gás com volume inicial de 3 litros apresentou um aumento em sua temperatura de 160K para 240K, recebendo 300J do meio externo e sofrendo um aumento de 180J em sua energia interna. Assim, durante essa transformação, a pressão do gás manteve um valor constante de:

A alternativa correta é letra D) 80 N/m².

A primeira lei da termodinâmica afirma que o calor é igual ao trabalho mais a variação da energia interna:

Q = W + Delta U

Como o calor foi de 300 J e a variação da energia interna foi de 180, podemos dizer que

300 = W + 180

W = 120 J

Sabemos que o produto da pressão pelo volume dividido pela temperatura é constante. Portanto:

frac{P_0. V_0}{T_0} = frac{P_1. V_1}{T_1}

Sabemos que P_1 = P_0 = P (pois a transformação é isobárica)

frac{P. 3}{160} = frac{P. V_1}{240}

frac{3}{160} = frac{ V_1}{240}

V_1 = frac{3.240}{160}

V_1 = 4,5 L

Calculamos a variação do volume

Delta V = V_1 - V_2

Delta V = 4,5 - 3

Delta V = 1,5 L

Em metros cúbicos,

Delta V = 1,5 . 10^{-3} m^3

Sabemos que, em uma transformação isobárica, o trabalho é o produto da pressão pela variação do volume:

W = P . Delta V

120 = P . 1,5 . 10^{-3}

P = frac{120 . 10^3}{1,5}

P = 80000 N/m^2