Uma amostra de ar, que ocupa 0,2
com pressão manométrica total de
, se expande isotermicamente até atingir a pressão atmosférica (
) e é então resfriada, a pressão constante, até que retorne ao seu volume inicial.
calcule o trabalho pelo processo isobárico
calcule o trabalho pelo processo isobárico
Passo 1
O enunciado descreve um gás que, inicialmente, ocupa
sob pressão manométrica
. Ele se expande isotermicamente até a pressão atmosférica
e, em seguida, sofre resfriamento a pressão constante até voltar ao volume inicial
. Queremos o trabalho realizado pelo gás no trecho isobárico. Num processo isobárico o trabalho é dado por
onde
do processo isobárico.
Passo 2
Como a expansão inicial é isoterma, vale
Porém precisamos das pressões absolutas nesse cálculo. Assim,
e
Passo 3
Aplicando
para achar o volume após a expansão isoterma
, temos
Passo 4
No resfriamento isobárico a pressão fica constante em
e o volume varia de
para
. Assim,
Logo o trabalho realizado pelo gás é