Exercício 7 (PR3.3). O ar é comprimido em um cilindro de forma que o volume mude de
para
. A pressão inicial é 3,5 bar e a temperatura permanece constante em
. Calcule o trabalho.
Passo 1
O enunciado pede o trabalho em um processo isotérmico de compressão de ar, com volumes iniciais
e finais
, pressão inicial
e temperatura constante em
. O conteúdo envolvido é termodinâmica de gases ideais e o trabalho em processo isotérmico.
Passo 2
Em processo isotérmico de gás ideal, o trabalho realizado pelo gás é dado por
Como
, usamos
Passo 3
Convertendo todas as grandezas para SI:
Passo 4
Calculemos o logaritmo da razão de volumes:
Passo 5
Substituindo em
:
O sinal negativo indica que o trabalho é realizado sobre o gás (compressão).