Ex. 9. Durante o movimento de compressão rápida de um motor a gasolina, a pressão aumenta de
para
. Considere o processo adiabático e o gás e ideal com
. (a) Por qual fator o volume se altera? (b) Se a compressão começa com 0,0160 mol de gás a
, quais são os valores de
e
que caracterizam este processo?
Passo 1
Beleza, resumão do exercício: é um processo adiabático de compressão num gás ideal (γ=1,40). A pressão vai de
pra
. Eles pedem:
(a) o fator de variação do volume;
(b) com n=0,0160 mol a T₁=27 °C, achar Q, W e ΔU.
Pra isso vamos usar:
(a) o fator de variação do volume;
(b) com n=0,0160 mol a T₁=27 °C, achar Q, W e ΔU.
Pra isso vamos usar:
- equação de estado
; - relação adiabática
e ; - 1ª lei da termodinâmica
; - para gás ideal,
.
Passo 2
Parte (a): achar
.
Num adiabático vale
Num adiabático vale
Logo
Passo 3
Parte (b), primeiro
:
A relação adiabática dá
A relação adiabática dá
Com
,
Passo 4
Agora
:
Passo 5
Trabalho
:
Pela 1ª lei, . Como é adiabático,
, logo
Pela 1ª lei,
Resposta
(a)
.
(b) ,
,
.
(b)