Considere os 3 seguintes processos que podem ser realizados em um gás ideal:
1 - com volume constante,
;
2 - com pressão constante,
;
3 - com temperatura constante,
.
Para qual processo tem-se
?
Escolher...
Para qual processo tem-se
?
Escolher...
Para qual processo tem-se
?
Escolher...
Para qual processo tem-se
?
Escolher...
Para qual processo tem-se
?
Escolher...
Para qual processo tem-se
?
Escolher...
1 - com volume constante,
2 - com pressão constante,
3 - com temperatura constante,
Para qual processo tem-se
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Escolher... | |
Para qual processo tem-se
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Escolher... | |
Para qual processo tem-se
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Escolher... | |
Para qual processo tem-se
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Escolher... | |
Para qual processo tem-se
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Escolher... | |
Para qual processo tem-se
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Escolher... |
Passo 1
O enunciado lista três processos num gás ideal:
1 – isocórico ( )
2 – isobárico ( )
3 – isotérmico ( )
1 – isocórico (
2 – isobárico (
3 – isotérmico (
E pede para associar, a cada uma das seis igualdades abaixo, a qual desses processos ela se aplica. Vamos usar a 1.ª lei da termodinâmica
e as definições de trabalho e energia interna de gás ideal.
Passo 2
Para um processo isobárico (2), a pressão é constante, logo o trabalho realizado vale
Portanto
W = p ΔV → processo 2.
W = p ΔV → processo 2.
Passo 3
Nenhum dos três processos dados é adiabático, ou seja, não há caso em que
. Pela 1.ª lei,
implica
. Logo tanto
quanto
quanto
não ocorrem em 1, 2 nem 3.
Passo 4
No processo isocórico (1) temos
, logo
Portanto
W = 0 → processo 1.
W = 0 → processo 1.
Passo 5
No processo isotérmico (3) para gás ideal tem-se
. Da 1.ª lei,
Portanto
Q – W = 0 → processo 3.
Q – W = 0 → processo 3.
Passo 6
Ainda no isocórico (1),
e pela 1.ª lei
Portanto
ΔU = Q → processo 1.
ΔU = Q → processo 1.
Resposta
Para cada igualdade, o processo correspondente é:
W = p ΔV → 2
ΔU = –W → nenhum dos três
Q = 0 → nenhum dos três
W = 0 → 1
Q – W = 0 → 3
ΔU = Q → 1
ΔU = –W → nenhum dos três
Q = 0 → nenhum dos três
W = 0 → 1
Q – W = 0 → 3
ΔU = Q → 1