Calcule o trabalho (em J) quando um pistão se move reversivelmente de um volume de 50 mL para 450 mL , contra uma pressão de 2,33 atm.

Passo 1

Resumindo o enunciado: temos um pistão que se expande reversivelmente contra uma pressão constante de 2,33 atm, indo de 50 mL para 450 mL. O conteúdo é trabalho de expansão em termodinâmica, usando a definição
w = -integralVi^Vf P,dV
para pressão constante.

Passo 2

Vamos converter as unidades para o SI. A variação de volume é
De<a V = Vf - Vi = (450 - 50),mL = 400,mL = 0,400,L
Sabemos também que 1 Lcdot atm equivale a 101,325 J, ou seja,
P = 2,33;atm

Passo 3

Como a pressão é constante, o trabalho fica
w = -P,De<a V
Para usar a tabela de conversão, escrevemos
w = -l(2,33;atmr)times(0,400;L)timesl(101,325;tfracJLcdotatmr)

Passo 4

Agora efetuamos o cálculo numérico:
w = -2,33 times 0,400 times 101,325 ;J = -94,4;J(aprox)
O sinal negativo indica que o sistema realiza trabalho sobre o meio externo.

Resposta

w = -94,4;J

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