Considere: Constante Universal do Gases
Problemas Gerais
Calcule o trabalho realizado por um gás quando ele se expande de (a)
, (b)
contra uma pressão constante de 100 kPa . Que trabalho deve ser feito para comprimir o gás de volta ao seu estado original em cada caso.
Problemas Gerais
Calcule o trabalho realizado por um gás quando ele se expande de (a)
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente calcular o trabalho que um gás realiza quando ele expande contra uma pressão constante de 100 kPa, primeiro aumentando o volume em 1,0 cm³ (caso a) e depois em 1,0 dm³ (caso b). Em seguida, queremos saber o trabalho que a gente precisa fornecer pra comprimir o gás de volta.
Conteúdo: termodinâmica básica – trabalho em processo isobárico.
O que vamos usar:
Conteúdo: termodinâmica básica – trabalho em processo isobárico.
O que vamos usar:
- A fórmula do trabalho a pressão constante:
(na convenção química, trabalho realizado pelo gás é negativo). - Conversões de unidades:
– 1 cm³ =
– 1 dm³ =
– 100 kPa =
Passo 2
Caso (a): ΔV = 1,0 cm³ =
Pressão externa
Aplicando
Pressão externa
Aplicando
Ou seja, o gás realiza 0,10 J de trabalho (com sinal – na convenção química).
Passo 3
Caso (b): ΔV = 1,0 dm³ =
Aqui o gás realiza 100 J de trabalho.
Passo 4
Para comprimir de volta ao volume inicial, a variação de volume é
. Logo:
– Caso (a):
– Caso (a):
– Caso (b):
O sinal positivo indica trabalho feito sobre o gás (por você).
Resposta
a) Trabalhos para ΔV = 1,0 cm³
– pelo gás: (realiza 0,10 J)
– para comprimir:
b) Trabalhos para ΔV = 1,0 dm³
– pelo gás: (realiza 100 J)
– para comprimir:
– pelo gás:
– para comprimir:
b) Trabalhos para ΔV = 1,0 dm³
– pelo gás:
– para comprimir: