Calcule o trabalho em cada um dos seguintes processos, começando com uma amostra de gás em um sistema com pistão com
e
. Dados:
. Expansão irreversível contra a pressão externa constante de 1 atm, até o volume final 6,52 L.
Passo 1
Beleza, o exercício pede pra calcular o trabalho feito numa expansão irreversível de um gás num pistão. Temos temperatura inicial T = 305 K, pressão inicial P = 1,79 atm e volume inicial V₁ = 4,29 L. O gás expande contra uma pressão externa constante Pₑₓₜ = 1 atm até V₂ = 6,52 L.
Conteúdo da matéria: termodinâmica – trabalho de expansão de gás em processo irreversível.
O que vamos precisar:
Conteúdo da matéria: termodinâmica – trabalho de expansão de gás em processo irreversível.
O que vamos precisar:
- A fórmula do trabalho irreversível:
. - Converter pressão de atm para Pa e volume de L para m³.
Passo 2
Na termodinâmica, quando um gás se expande irreversivelmente contra uma pressão externa fixa
, o trabalho que o gás faz é
Aqui o sinal “–” indica que, se o gás empurra o pistão pra fora (
), ele perde energia (trabalho saindo do sistema).
Passo 3
Vamos converter as unidades pra SI:
-
. -
. -
. -
.
Passo 4
Substituindo na fórmula