Calcule o trabalho envolvido na expansão de um gás de
a
nas seguintes condições:
b) contra uma pressão constante de
.
b) contra uma pressão constante de
Passo 1
O enunciado pede o trabalho realizado por um gás que se expande de
até
contra uma pressão externa constante de
. O conteúdo é termodinâmica, mais especificamente o cálculo de trabalho em processo de expansão isotérmica ou qualquer processo contra pressão constante. Vamos usar a definição de trabalho na termodinâmica química.
Passo 2
O trabalho
realizado pelo gás sobre o meio externo, com a convenção onde trabalho positivo é o realizado pelo sistema, é dado por
Como
é constante, podemos tirar fora da integral.
Passo 3
Fazendo a integração direta,
Passo 4
Substituindo os valores numéricos:
Calculando a diferença de volume:
Portanto,
Passo 5
Considerando dois algarismos significativos (limitados por
e
), o valor fica