Um gás ideal encontra-se confinado em um recipiente fechado, cuja pressão é de 2,0 atm, a temperatura, de 27 ºC e o volume, de 1,0 litro.
Ao aquecer esse gás até a temperatura de 627 ºC, mantendo a pressão constante, o gás:
(Considere: 1 atm = 105 Pa).
- A) realiza um trabalho de 4,0 x 105 J.
- B) sofre um trabalho de 4,0 x 105 J.
- C) realiza um trabalho de 4,4 x 106 J.
- D) sofre um trabalho de 4,4 x 106 J.
Resposta:
ESTA QUESTÃO FOI ANULADA, NÃO POSSUI ALTERNATIVA CORRETA
De acordo com a lei geral dos gases, temos:
dfrac{P_1 V_1}{T_1} = dfrac{P_2 V_2}{T_2}
Mantendo a pressão constante, temos P_1 = P_2. Vamos substituir os valores do enunciado, lembrando que as unidades devem estar de acordo com a tabela a seguir:
| Pressão (P) | Volume (V) | Temperatura (T) |
|---|---|---|
| atm | L | K |
| Pa | m3 | K |
| mmHg | L | K |
Então, temos:
dfrac{ cancel{P_1} V_1}{T_1} = dfrac{ cancel{P_2} V_2}{T_2}
dfrac{1,0}{27+273} = dfrac{V_2}{627+273}
dfrac{1,0}{300} = dfrac{V_2}{900}
V_2 = 3,0 l
Quando o calor é fornecido ao sistema, o gás sofrerá uma expansão. O trabalho realizado por um sistema, em uma transformação a pressão constante, é dado pelo produto entre a pressão e a variação do volume do gás. Logo,
tau = P cdot Delta V
Para encontrar o trabalho em joules, precisamos utilizar a pressão em pascal e o volume em metros cúbicos. Como Delta V = V_2 - V_1 = 3,0 l - 1,0 l = 2,0 l = 0,002 m^3 temos:
tau = 2 cdot 10^5 cdot 0,002
tau = 400 J
Como não há alternativa com a resposta correta, a questão foi anulada.
Deixe um comentário