Um balão elástico esférico contém hidrogênio a 150 kPa . Nesta situação o diâmetro do balão é de 0,3 m. O gás é então aquecido e a pressão aumenta para 200 kPa e o diâmetro para . Durante o processo a pressão é proporcional ao diâmetro do balão. Calcular:
a) o trabalho realizado pelo gás durante o processo;
b) o trabalho realizado pelo balão contra a atmosfera.
Assumir o valor de 100 kPa para a pressão atmosférica.
Passo 1
O exercício diz:
Temos um balão esférico com hidrogênio, inicialmente com pressão interna e diâmetro .
Depois o gás é aquecido e chega em e .
Durante todo o processo é proporcional a .
Precisamos calcular:
a) o trabalho realizado pelo gás ;
b) o trabalho que o balão faz contra a atmosfera, ou seja , com .
Conteúdo: termodinâmica básica, trabalho em processo variável, integração e volume de esfera (ou em função de diâmetro).